Question

9．实验室可用如图装置合成SO₃（SO₃为无色易挥发的固体，熔点16.8℃，沸点44.8℃）；试回答：

（1）装置B中的黑色固体是：二氧化锰，该物质在反应中所起的作用是催化剂；该反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）装置C的作用：①干燥气体；②观察气体流速是二氧化硫和氧气以最佳比混合；③使气体混合均匀．
（3）A处反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O   D处反应的化学方程式：2SO2+O2$?_{△}^{V_{2}O_{5}}$2SO3
（4）E中冰水混合物的作用是使SO₃冷却成固体．

Answer 1

分析 装置A为红色铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，装置B是过氧化氢在黑色固体二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，二氧化硫和氧气按照一定比例通过装置C除去气体中的水蒸气，进入装置D在V₂O₅作用下发生氧化还原反应生成三氧化硫，三氧化硫在装置E中冰水冷却使三氧化硫变化为固体，剩余气体通入装置F吸收，避免污染空气，
（1）装置B中黑色固体为二氧化锰是催化剂，在二氧化锰作用下使过氧化氢分解生成水和氧气；
（2）装置C中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气，起到干燥气体的作用，同时可以观察二氧化硫和氧气的流速控制最佳比例，使气体混合均匀；
（3）A处铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫的反应，D处是二氧化硫的催化氧化反应生成三氧化硫；
（4）三氧化硫在温度低的条件下变化为固体，分离出三氧化硫．

解答 解：（1）装置B中黑色固体为二氧化锰是催化剂，在二氧化锰作用下使过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）装置C中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气，起到干燥气体的作用，同时可以观察二氧化硫和氧气冒出的气泡控制气体流速的最佳比例，使气体混合均匀，
故答案为：干燥气体、观察气体流速是二氧化硫和氧气以最佳比混合、使气体混合均匀；
（3）A处铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫的反应，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，D处是二氧化硫的催化氧化反应生成三氧化硫，反应的化学方程式为：2SO2+O2$?_{△}^{V_{2}O_{5}}$2SO3，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，2SO2+O2$?_{△}^{V_{2}O_{5}}$2SO3；
（4）三氧化硫在温度低的条件下变化为固体，分离出三氧化硫，E中冰水混合物的作用是使SO₃冷却成固体，
故答案为：使SO₃冷却成固体．

点评 本题考查了物质制备的实验过程分析判断，二氧化硫、三氧化硫的制备方法和实验设计，注意试剂的选择和作用分析，掌握基础是解题关键，题目难度中等．