Question

实验室制取SO₂的反应原理为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）

点燃  .

 Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．请用下列装置设计一个实验，以测定SO₂转化为SO₃的转化率：
（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

（填各接口的编号）．
（2）实验时甲仪器中橡皮管的作用是

 

．
（3）从乙处均匀通入O₂，为使SO₂有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序
是

 

．
（4）装置Ⅳ的作用是

 

．
（5）用n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后，称得Ⅲ处增重m g，则本实验中SO₂的转化率为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气，所以产生的气体首先经过干燥装置Ⅴ，然后再进行二氧化硫气体的催化氧化即经过装置Ⅱ，然后是收集S0₃，S0₃的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃，所以选择装置Ⅳ进行冷却，使三氧化硫与二氧化硫分离，最后在Ⅲ中吸收未反应的SO₂；
（2）甲可使分液漏斗与圆底烧瓶压强一致；
（3）反应在加热条件下进行，为保证充分反应，应先加热；
（4）装置Ⅳ装有碱石灰，可以防止空气中的水和二氧化碳进入III中，干扰实验结果；
（5）二氧化硫的转化率=

二氧化硫的变化量

二氧化硫的初始总量

×100%，根据硫元素守恒结合三氧化硫的量确定二氧化硫的变化量；

解答： 解：（1）因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气，所以产生的气体首先经过干燥装置Ⅴ，然后再进行二氧化硫气体的催化氧化即经过装置Ⅱ，然后是收集S0₃，S0₃的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃，所以选择装置Ⅳ进行冷却，使三氧化硫与二氧化硫分离，最后在Ⅲ中吸收未反应的SO₂，连接顺序为a f g b c（或c b） d，
故答案为：a f g b c（或c b） d；
（2）甲可使分液漏斗与圆底烧瓶压强一致，有利于液体顺利流出，作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等；故答案为：作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等；
（3）为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫，应先加热V₂O₅，后缓缓滴入浓硫酸，故答案为：先加热V₂O₅，后缓缓滴入浓硫酸；
（4）装置Ⅳ装有碱石灰，可以防止空气中的水和二氧化碳进入III中，干扰实验结果，
故答案为：防止空气中的水和二氧化碳进入III中，干扰实验结果；
（5）n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸反应生成nmol二氧化硫，当反应结束时，Ⅲ处增重的部分为未反应的二氧化硫，则转化了的二氧化硫的质量为：64n-m，所以实验中SO₂的转化率为

64n-m

64n

×100%，故答案为：

64n-m

64n

×100%．

点评：本题考查物质的性质探究以及转化率的测定，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，本题注意把握实验的原理，为解答该题的关键，难度不大．