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測定生成SO3的轉化率可以用下圖裝置,裝置中燒瓶內發(fā)生的化學反應方程式為:Na2SO3(s)+H2SO4(85%)=Na2SO4+H2O+SO2↑(已知SO3的熔點是16.8oC,沸點是44.8oC)

(1)裝置中甲管的作用是__________________。
(2)根據實驗需要,應該在I、II、III、IV處連接合適的裝置,請從下圖A?E裝置中選擇最適合裝置并將其序號填至下面的空格中,每個裝置不重復使用。
I、 II、III、IV處連接的裝置分別是                          

(3)為使SO2有較高的轉化率,實驗中加熱催化劑與滴加濃硫酸的順序中,應采取的操作是____________ ,若用大火加熱燒瓶時,SO2的轉化率會____________ (填“升高”、“不變”或“降低”)。
(4)有一小組在實驗中發(fā)現,SO2氣體產生緩慢,以致后續(xù)實驗現象不明顯,但又不存在氣密性問題,請你推測可能的原因(可以不填滿)①原因:______    ②原因 :______     ③原因:______
(5)將SO2通入含1mol氯酸的溶液中,可生成一種強酸和一種氧化物,并有6.02×1023個電子轉移,則該反應的化學方程式為                    
(6)用n mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應結束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,測得裝置IV增重了 mg,則實驗中SO2的轉化率為         。(用含m、n的代數式填寫)

(1)讓硫酸順利流下。(意思對,或答保持分液漏斗和燒瓶內壓強相等也給分)
(2)BEAC
(3)先加熱催化劑再加濃硫酸       降低
(4)①Na2SO3變質( 分),②濃硫酸的濃度不夠(其他合理答案均給分)
(5)SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2
(6)(64n-m)/64n×100%(其他合理答案均給分)

解析試題分析:(1)橡膠管的作用是平衡壓強,使液體順利流下。(2)生成的二氧化硫氣體通過濃硫酸干燥后通過五氧化二礬催化劑發(fā)生反應,然后將混合氣體通過冰冷凝三氧化硫,二氧化硫被堿石灰吸收。(3)為提高二氧化硫轉化率,催化劑應預先加熱,使生成的二氧化硫立即與氧氣發(fā)生反應;若大火加熱,二氧化硫反應不完全,轉化率低。(4)亞硫酸鈉與85%硫酸反應生成二氧化硫,隨著反應進行,硫酸濃度變稀,導致后續(xù)現象不明顯;也可能亞硫酸鈉部分變質為硫酸鈉導致二氧化硫氣體產生緩慢。(5)二氧化硫通過含1molHClO3溶液,轉移1mol電子,說明HClO3還原產物為ClO2,所以二氧化硫被氧化為硫酸。(6)nmolNa2SO3與足量濃硫酸生成nmolSO2,裝置IV增重mg說明未反應的SO2為m/64mol,所以二氧化硫轉化率為(64n-m)/64n。
考點:化學實驗 氧化還原反應 化學計算
點評:本題實驗原理是二氧化硫與氧氣催化氧化生成三氧化硫,二氧化硫由亞硫酸鈉與濃硫酸反應得到,最好再增加一個提供氧氣的裝置更好,因系統(tǒng)中氧氣畢竟有限。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

[化學--選修2化學與技術]二氧化硫在工業(yè)制硫酸中有著重要作用,但又是煤燃燒的有害氣體.按“循環(huán)經濟”的模式,就是要將SO2收集起來,把它變?yōu)橛杏玫臇|西.
(1)某空氣監(jiān)測是根據SO2和溴水的定量反應來測定SO2的含量.該反應的化學方程式為
 

(2)若每次取樣的空氣為200mL,通入足量的溴水中,測得平均有2.408×1018個電子轉移,則SO2的含量為
 
mg?L-1,若規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02mg?L-1,則樣氣是否符合大氣的質量標準
 
(填“符合”或“不符合”).
(3)向氯酸鈉的酸性水溶液中通入二氧化硫,該反應中氧化過程的反應式為:SO2+2H2O-2e-→SO42-+4H+;向亞氯酸鈉(NaClO2)固體中通入用空氣稀釋的氯氣,該反應中還原過程的反應式為:Cl2+2e-→2Cl-.在上述兩個反應中均會生成產物X,則X的化學式為
 

A. NaClO    B.NaClO4    C.HClO    D.ClO2
(4)在硫酸工業(yè)制法中,下列敘述正確的是
 

A.硫鐵礦燃燒前要粉碎,因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中反應
B.從沸騰爐出來的氣體要凈化,因為爐氣中的SO2會與雜質反應
C.SO2氧化成SO3要用催化劑,這樣可提高SO2的轉化率
D.SO3用98.3%的濃硫酸來吸收,目的是為了防止形成酸霧,以提高SO3吸收效率
(5)如表是壓強對SO2平衡轉化率的影響
壓強MPa
轉化率%
溫度℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
對于SO2轉化SO3的反應,增大壓強可使轉化率
 
(填“增大”、“減少”或“不變”),但在實際工業(yè)生產中常采用常壓條件,理由是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(16分)下表是甲城市某日空氣質量報告:

城市

污染指數

首要污染物

空氣質量級別

空氣質量狀況

55

SO2

II

該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究。

【探究實驗】  實驗一:用下圖所示裝置進行實驗。

①A裝置的作用是        (填“干燥”或“氧化”)SO2氣體。

②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發(fā)生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙

   色,說明SO2與水反應生成一種酸,該酸的化學式是               。

③D裝置的作用是                          。若實驗中向裝置內通入標準狀況下1.12L SO2氣體,且NaOH溶液過量。最多能生成Na2SO3的物質的量為      mol。(反應的化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)

   實驗二:往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的pH        7(填“>”、“=”或“<”=,然后每隔1 h測定其pH,發(fā)現pH逐漸變小,直至恒定。說明燒杯中溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4。

【查閱資料】SO2形成酸雨的另一途徑; SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3,

    SO3溶于降水生成H2SO4。在此過程中飄塵作催化劑。

【探究結論】SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨。本市可能易出現酸雨。

【知識聯想】

 。1)酸雨造成的危害是:                     (舉一例)。

 。2)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業(yè)生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為              ,是造成酸雨的另一主要原因。

【提出建議】本市汽車數量劇增,為了減少汽車尾氣造成的污染,建議市政府推廣使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加人    (填“水”或“乙醇”)。

 

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科目:高中化學 來源:2013屆江蘇省揚州市高二下學期期中考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

(15分)研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。

⑴I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量測定CO的含量。已知:

2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s)     △H=-75.56 kJ·mol1

2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g)    △H=-566.0 kJ·mol1

寫出CO(g)與I2O5(s)反應生成I2(s)和CO2(g)的熱化學方程式:                        

⑵一定條件下,NO2與SO2反應生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是                    ,

a.體系壓強保持不變                      b.混合氣體顏色保持不變

c.SO3和NO的體積比保持不變            d.每消耗1 mol SO2的同時生成1 molNO

測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數K                      。

⑶從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H3

①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體 (物質的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH) 與反應溫度T的關系曲線如圖所示,則上述CO2轉化為甲醇反應的△H3           0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下左圖所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g) (保持溫度不變),則此平衡將            移動(填“向正反應方向”、“不”或“逆反應方向”)

     

③直接甲醇燃料電池結構如上右圖所示。其工作時負極電極反應式可表示為           

 

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(12分)下表是甲城市某日空氣質量報告:

城市

污染指數

首要污染物

空氣質量級別

空氣質量狀況

55

SO2

II

該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究。

【探究實驗】

實驗一:用下圖所示裝置進行實驗。

①A裝置的作用是           (填“干燥”或“氧化”)SO2氣體。

②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發(fā)生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙變  色,說明SO2與水反應生成一種酸,該酸的化學式是               。

③D裝置的作用是                          。若實驗中向裝置內通入標準狀況下2.24L SO2氣體,且NaOH溶液過量。最多能生成Na2SO3的物質的量為        mol。(反應的化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)

實驗二:往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的顯     性(“酸”“堿”“中”),然后每隔1 h測定其pH,發(fā)現pH逐漸變小,直至恒定。說明燒杯中溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4。

【查閱資料】SO2形成酸雨的另一途徑; SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3

 SO3溶于降水生成H2SO4。在此過程中飄塵作           。(填“氧化劑”或“催化劑”)

【探究結論】SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨。本市可能易出現酸雨。

【知識聯想】

(1)酸雨造成的危害是:                             (舉一例)。

(2)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業(yè)生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為                              ,是造成酸雨的另一主要原因。

【提出建議】本市汽車數量劇增,為了減少汽車尾氣造成的污染,建議市政府推廣使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入          (填“水”或“乙醇”)。

【解析】實驗一:要檢驗二氧化硫能否使干燥的試紙變色,就需要事先干燥二氧化硫,即濃硫酸是用來干燥二氧化硫的;二氧化硫是酸性氧化物和水反應生成亞硫酸,亞硫酸是二元弱酸,具有酸的通性;由于二氧化硫屬于大氣污染物,需要進行尾氣處理,氫氧化鈉易吸收二氧化硫。2.24L SO2氣體是,根據硫原子守恒可知Na2SO3的物質的量也是0.1mol。

實驗二:SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3的過程中,飄塵參與反應,但反應前后并沒有發(fā)生變化,其飄塵的存在,加速了反應的進程,所以是催化劑,氧氣才是氧化劑;氮的氧化物一般是NO或NO2,它們在水中最終轉化為硝酸;水不能燃燒,不能加水。乙醇是可燃物,且燃燒產物不含造成污染,所以可以加入乙醇。

 

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科目:高中化學 來源:2011-2012年福建漳州薌城中學高二下學期期中考試文科化學試卷(解析版) 題型:實驗題

(12分)下表是甲城市某日空氣質量報告:

城市

污染指數

首要污染物

空氣質量級別

空氣質量狀況

55

SO2

II

該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究。

【探究實驗】

實驗一:用下圖所示裝置進行實驗。

①A裝置的作用是            (填“干燥”或“氧化”)SO2氣體。

②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發(fā)生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙變   色,說明SO2與水反應生成一種酸,該酸的化學式是                。

③D裝置的作用是                           。若實驗中向裝置內通入標準狀況下2.24L SO2氣體,且NaOH溶液過量。最多能生成Na2SO3的物質的量為        mol。(反應的化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)

實驗二:往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的顯     性(“酸”“堿”“中”),然后每隔1 h測定其pH,發(fā)現pH逐漸變小,直至恒定。說明燒杯中溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4。

【查閱資料】SO2形成酸雨的另一途徑; SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3,

 SO3溶于降水生成H2SO4。在此過程中飄塵作            。(填“氧化劑”或“催化劑”)

【探究結論】SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨。本市可能易出現酸雨。

【知識聯想】

(1)酸雨造成的危害是:                              (舉一例)。

(2)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業(yè)生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為                               ,是造成酸雨的另一主要原因。

【提出建議】本市汽車數量劇增,為了減少汽車尾氣造成的污染,建議市政府推廣使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入           (填“水”或“乙醇”)。

【解析】實驗一:要檢驗二氧化硫能否使干燥的試紙變色,就需要事先干燥二氧化硫,即濃硫酸是用來干燥二氧化硫的;二氧化硫是酸性氧化物和水反應生成亞硫酸,亞硫酸是二元弱酸,具有酸的通性;由于二氧化硫屬于大氣污染物,需要進行尾氣處理,氫氧化鈉易吸收二氧化硫。2.24L SO2氣體是,根據硫原子守恒可知Na2SO3的物質的量也是0.1mol。

實驗二:SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3的過程中,飄塵參與反應,但反應前后并沒有發(fā)生變化,其飄塵的存在,加速了反應的進程,所以是催化劑,氧氣才是氧化劑;氮的氧化物一般是NO或NO2,它們在水中最終轉化為硝酸;水不能燃燒,不能加水。乙醇是可燃物,且燃燒產物不含造成污染,所以可以加入乙醇。

 

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