Question

Ⅰ．硫酸的消费量常被作为有关国家工业发达水平的一种标志，下表为接触法制硫酸时，温度和压强对SO₂转化率的影响：

压强/Mpa 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

（1）硫酸工业在国民经济中占有重要的地位，请写出它的两种重要用途：

 

、

 

．
（2）工业中催化氧化SO₂采用常压而不用高压，理由是

 

．
Ⅱ．实验室中，用如图1所示装置及所给药品（图中部分夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并收集得到SO₃．已知SO₃熔点为16.8℃，沸点44.8℃，且SO₃遇水剧烈反应．
（1）写出A装置中制取氧气的化学方程式

 

．
（2）B装置的作用除了将气体充分混合外，还有：①

 

，②

 

．
（3）加热硬质玻璃管时，若不断升高温度，对SO₂和O₂生成SO₃的化学反应有何影响：

 

．
（4）本实验装置虚框处还需接一装置，甲、乙、丙三同学分别设计了如图2a、b、c三套装置，你认为不合理的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：工业制取硫酸,性质实验方案的设计

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：Ⅰ（1）根据硫酸的性质分析；
（2）根据表中数据分析；
Ⅱ（1）双氧水在二氧化锰催化作用下能较快的生成氧气；
（2）把O₂和SO₂通入浓硫酸，能干燥气体，还可以控制速率；
（3）根据温度对速率和平衡的影响分析；
（4）根据三氧化硫的性质分析．

解答： 解：Ⅰ（1）浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，具有强氧化性可以作氧化剂，具有酸性有多种用途，
故答案为：化学试剂、干燥剂；
（2）由表中数据可知，常压时SO₂的转化率已经很高，若加压对设备要求高，增大投资和能量消耗，
故答案为：常压时SO₂的转化率已经很高，若加压对设备要求高，增大投资和能量消耗；
Ⅱ（1）双氧水在二氧化锰催化作用下能较快的生成氧气，所以A中的方程式为：2H₂O₂

二氧化锰  .

2H₂O+O₂↑；故答案为：2H₂O₂

二氧化锰  .

2H₂O+O₂↑；
（2）把O₂和SO₂通入浓硫酸，能干燥气体，还可以通过观察气泡来控制通入的气体的速率；
故答案为：干燥气体，观察气泡以便控制O₂和SO₂的流速；
（3）加热硬质玻璃管时，若不断升高温度，则反应速率加快，由于二氧化硫与氧气的反应是放热反应，升高温度，平衡逆移，二氧化硫的转化率会降低；
故答案为：①加快反应速率②SO₂的转化率降低；
（4）三氧化硫与水反应生成硫酸，b装置中为氢氧化钠溶液，溶液中的水蒸气能进入U形管与三氧化硫接触而反应，所以不能选用b装置；
故答案为：b；b中挥发的水蒸气与D中SO₃晶体剧烈反应．

点评：本题考查了硫酸的性质，氧气的制备原理，温度对速率和平衡的影响等，考查的知识点较多，难度一般．