Question

【題目】請用下列裝置設計一個實驗，以測定SO2轉化為SO3的轉化率：

（1）寫出I中用70%的硫酸和亞硫酸鈉制取二氧化硫的化學方程式 。

（2）這些裝置的連接順序（按氣體從左到右的方向）是a→ → → → → → → →d（填各接口的編號）。

（3）從乙處均勻通入O2，為使SO2有較高的轉化率，實驗時Ⅰ處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是 。II中發生的化學方程式為 。

（4）Ⅳ處觀察到的現象是 。

（5）在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時，SO2的轉化率會 。（填“填大”“不變”或“減小”）

Answer 1

【答案】（1）Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）h→i→b→c→f→g→d；

（3）先加熱V2O5，后緩緩滴入濃硫酸；2SO2+O22SO3；

（4）有白色晶體(或固體)生成；

（5）減小。

【解析】

試題分析：（1）由于酸性： H2SO4 >H2SO3，所以70%的濃硫酸與Na2SO3會發生復分解反應，產生SO2氣體，反應的化學方程式是：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）因從溶液中反應生成氣體中混有水蒸氣，所以產生的氣體首先經過干燥裝置Ⅲ，然后再進行二氧化硫氣體的催化氧化即經過裝置Ⅱ，然后是收集SO3，SO3的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃，所以選擇裝置Ⅳ進行冷卻，使三氧化硫與二氧化硫分離，最后在Ⅴ中吸收未反應的SO2，要制備二氧化硫并檢驗二氧化硫的性質、收集二氧化硫，依次用到的裝置為：Ⅰ氣體發生裝置，Ⅴ干燥裝置，Ⅱ為二氧化硫催化氧化裝置，Ⅳ收集裝置，Ⅲ尾氣吸收裝置，所以正確的順序為：a h i b c fg d；

（3）為保證產生的二氧化硫盡可能多的轉化為三氧化硫，應先加熱V2O5，后緩緩滴入濃硫酸，Ⅱ中SO2被O2催化氧化產生SO3，發生反應的化學方程式：2SO2+O22SO3；

（4）裝置IV處是用來冷卻三氧化硫氣體，使之變成液態或固態，從而收集得到三氧化硫，所以可以在Ⅳ處看到有無色（或白色）晶體（或固體）生成；

（5）大火加熱，生成二氧化硫較快，不能充分反應，則SO2的轉化率會減小。