题目内容

16.请用如图的装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率.

(1)这些装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是a→h→i→b→c→f→g→d→e.(填各接口的编号)
(2)实验时甲仪器的作用与原理是可使分液漏斗与圆底烧瓶压强一致,有利于液体流下.
(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先加热,后缓缓滴入浓硫酸.
(4)Ⅳ处观察到的现象是有无色(或白色)晶体(或固体)生成.
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会减小.(填“填大”“不变”或“减小”)
(6)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$\frac{64n-m}{64n}$×100%.

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)如生成三氧化硫,经冷却可得到晶体;
(5)大火加热,生成二氧化硫较快,不能充分反应;
(6)二氧化硫的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×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→h→i→b→c→f→g→d→e,
故答案为:a→h→i→b→c→f→g→d→e;
(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,
故答案为:可使分液漏斗与圆底烧瓶压强一致,有利于液体流下;
(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,后缓缓滴入浓硫酸;
(4)装置IV处是用来冷却三氧化硫气体,使之变成液态或固态,从而收集得到三氧化硫,所以可以在Ⅳ处看到有无色(或白色)晶体(或固体)生成,
故答案为:有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(5)大火加热,生成二氧化硫较快,不能充分反应,则转化率减小,故答案为:减小;
(6)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$\frac{64n-m}{64n}$×100%,
故答案为:$\frac{64n-m}{64n}$×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,难度中等.

练习册系列答案
相关题目
11.苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化;有碱性,与酸反应生成盐.常用硝基苯与H2制备:
NO2+3H2$\stackrel{140℃}{→}$NH2+2H2O.其部分装置及有关数据如下:

实验步骤:
①检查装置的气密性,连接好C处冷凝装置的冷水.
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压分液漏斗,换上温度计.
③打开装置A、B间活塞,通入H2一段时间.
④点燃B处的酒精灯,加热,使温度维持在140℃进行反应.
⑤反应结束后,关闭装置A、B间活塞,加入生石灰.
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺.
回答下列问题:
(1)步骤⑥中温度计水银球的位置在三颈烧瓶出气口(等高线)附近.
(2)下列关于实验的叙述中,错误的是A、C.
A.冷凝管的冷水应该从b进从a出
B.实验开始时,温度计水银球应插入反应液中,便于控制反应液的温度
C.装置A中应使用锌粉,有利于加快生成H2的速率
D.加入沸石的目的是防止暴沸
(3)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的后果是加热时氢气遇氧气发生爆炸;生成的苯胺被氧气氧化.
(4)蒸馏前,步骤⑤中加入生石灰的作用是除去反应中生成的水.
(5)有学生质疑反应完成后,直接蒸馏得到苯胺的纯度不高,提出以下流程:
反应后混合液$→_{萃取分液Ⅰ}^{盐酸}$水溶液A$→_{萃取分液Ⅱ}^{NaOH溶液+乙醚}$有机液A$→_{减压蒸馏}^{低温}$较纯苯胺
苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取,在碱性溶液中又被有机溶剂反萃取,这种萃取反萃取法简称反萃.实验中反萃的作用是除去苯胺中较多的杂质,有利于蒸馏;在分液漏斗中进行萃取分液时,应注意不时放气,其目的是减低漏斗内的压力,使漏斗内外压强一致.
(6)苯胺还原性强,易被氧化,请配平下列化学方程式的化学计量数:
2+4MnO2+5H2SO4→2+4MnSO4+1(NH4)2SO4+4H2O.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网