Question

用如圖裝置進行SO₂轉化為SO₃的轉化率測定實驗：

2SO₂+O₂

Cl2O2

2SO₃；△H=-196kJ/mol．已知：

	熔點（℃）	沸點（℃）
SO2	-72.4	-10
SO3	16.8	44.3

（1）要順利進行實驗，上圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處各應連接合適的裝置（可重復使用），請從下列A～E中選擇適宜的裝置，將其序號填入空格內．Ⅰ

 

、Ⅱ

 

、Ⅲ

 

（2）將裝置連接好，實驗前，必須進行的操作是（不必寫具體過程）

 

．
（3）實驗時，濃硫酸能順利滴入燒瓶中，甲裝置所起的作用是

 

．解釋實驗室要用75%的濃硫酸而不用稀硫酸制備SO₂的原因

 

（4）開始實驗時，先從乙處均勻通入O₂，為使SO₂有較高的轉化率，實驗時滴入濃硫酸與加熱催化劑的先后順序是

 

．
（5）實驗中“當Cr₂O₃表面紅熱時，應將酒精燈移開一會兒再加熱”，以防溫度過高，這樣做的原因是

 

；
（6）實驗時若用25.2g的Na₂SO₃，加入的濃硫酸是足量的，反應結束時繼續通入O₂一段時間，稱得Ⅱ處裝置的質量增加11.3g，則本實驗中SO₂的轉化率為

 

%（保留小數點后一位）．

Answer 1

分析：（1）可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體；SO₃的熔點是16，8℃，較低，可以用冰水來獲得三氧化硫，Ⅲ中為吸水和尾氣處理；
（2）氣體的制備及性質實驗中需要檢查裝置的氣密性；
（3）利用壓強使液體順利流下，75%的濃硫酸可抑制二氧化硫的溶解；
（4）先加熱催化劑再滴入濃硫酸，能保證產生的二氧化硫盡可能多的轉化為三氧化硫；
（5）反應為放熱反應，且催化劑在高溫下容易喪失催化活性；
（6）利用Na₂SO₃～SO₂～SO₃關系式，進行計算．

解答：解：（1）Ⅰ裝置必須要對二氧化硫進行干燥，可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體；SO₃的熔點是16，8℃，可以用冰水來獲得三氧化硫；未反應掉的二氧化硫對空氣會產生污染，Ⅲ中加濃硫酸的吸收裝置及氫氧化鈉溶液尾氣處理裝置，故答案為：B；A；BE；
（2）實驗前，必須進行的操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（3）為使液體順利流下，則甲裝置所起的作用是保持分液漏斗內壓強與燒瓶內壓強相等，實驗室要用75%的濃硫酸而不用稀硫酸制備SO₂的原因是二氧化硫在水中溶解度，常溫常壓1：40，硫酸濃度越大，二氧化硫不易溶于其中，從而有利于二氧化硫逸出，
故答案為：保持分液漏斗內壓強與燒瓶內壓強相等；二氧化硫在水中溶解度，常溫常壓1：40，硫酸濃度越大，二氧化硫不易溶于其中，從而有利于二氧化硫逸出；
（4）為保證產生的二氧化硫盡可能多的轉化為三氧化硫，應先加熱催化劑再滴入濃硫酸，
故答案為：先加熱催化劑再滴入濃硫酸；
（5）以防溫度過高，這樣做的原因是溫度過高不利用二氧化硫的生成，且影響催化劑的活性，故答案為：溫度過高不利用二氧化硫的生成，且影響催化劑的活性；
（6）由硫原子守恒可知，Na₂SO₃～SO₂～SO₃，n（Na₂SO₃）=0.2mol，則生成n（SO₃）=0.2mol，其質量為0.2mol×80g/mol=16g，稱得Ⅱ處裝置的質量增加11.3g，SO₂的轉化率為

11.3g

16g

×100%=70.6%，故答案為：70.6．

點評：本題考查二氧化硫的性質、計算以及離子的檢驗等知識，綜合性較強，題目難度較大，考查學生分析和解決問題的能力，側重實驗及計算能力的考查．