题目内容
用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验.已知SO3的熔点是16,8℃,沸点是445.8℃.已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:Na2SO3(s)+H2SO4(98%)═Na2SO4+H2O+SO2↑

(1)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置.请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中.
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是

(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是
(3)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式
(4)用amolNa2SO3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,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为
%(用含a、b的代数式填写)
(5)尾端球形干燥管的作用是
(1)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置.请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中.
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是
B
B
、A
A
、E(或C)
E(或C)
.(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是
先加热催化剂再滴入浓硫酸
先加热催化剂再滴入浓硫酸
.(3)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式
SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2
SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2
(4)用amolNa2SO3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,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为
| 1600a-25b |
| 16a |
| 1600a-25b |
| 16a |
(5)尾端球形干燥管的作用是
防止空气中的CO2及水蒸气干扰,造成误差
防止空气中的CO2及水蒸气干扰,造成误差
.分析:(1)可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体;SO3的熔点是16,8℃,较低,可以用冰水来获得三氧化硫,可以用碱石灰或者氢氧化钠溶液进行尾气处理;
(2)先加热催化剂再滴入浓硫酸,能保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合价为+5价,根据转移的电子数来判断产物中氯元素的价态;
(4)根据硫原子守恒可以确定二氧化硫的转化率;
(5)空气中的CO2及水蒸气会干扰测定SO2转化成SO3的转化率.
(2)先加热催化剂再滴入浓硫酸,能保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合价为+5价,根据转移的电子数来判断产物中氯元素的价态;
(4)根据硫原子守恒可以确定二氧化硫的转化率;
(5)空气中的CO2及水蒸气会干扰测定SO2转化成SO3的转化率.
解答:解:(1)Ⅰ装置必须要对二氧化硫进行干燥,可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体;SO3的熔点是16,8℃,可以用冰水来获得三氧化硫;未反应掉的二氧化硫对空气会产生污染,可以用碱石灰或者氢氧化钠溶液来进行尾气处理,故答案为:B; A;E(或C);
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先加热催化剂再滴入浓硫酸,故答案为:先加热催化剂再滴入浓硫酸;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合价为+5价,有1.5×6.02×1023个即1.5mol电子转移时,1.5mol氯酸中氯元素的化合价应由+5价降到+4价,所以产物中氯元素以二氧化氯的形式存在,二氧化硫被氧化为硫酸,故答案为:SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2;
(4)根据硫原子守恒,Na2SO3~SO2~SO3,amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,应产生二氧化硫的质量为64ag,测得装置Ⅲ增重了bg,即为剩余二氧化硫的质量,所以二氧化硫的转化率α=
×100%=
%,故答案为:
;
(5)空气中的CO2及水蒸气会干扰测定SO2转化成SO3的转化率,所以要加一个干燥装置,故答案为:防止空气中的CO2及水蒸气干扰,造成误差.
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先加热催化剂再滴入浓硫酸,故答案为:先加热催化剂再滴入浓硫酸;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合价为+5价,有1.5×6.02×1023个即1.5mol电子转移时,1.5mol氯酸中氯元素的化合价应由+5价降到+4价,所以产物中氯元素以二氧化氯的形式存在,二氧化硫被氧化为硫酸,故答案为:SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2;
(4)根据硫原子守恒,Na2SO3~SO2~SO3,amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,应产生二氧化硫的质量为64ag,测得装置Ⅲ增重了bg,即为剩余二氧化硫的质量,所以二氧化硫的转化率α=
| 64a-b |
| 64 |
| 1600a-25b |
| 16a |
| 1600a-25b |
| 16a |
(5)空气中的CO2及水蒸气会干扰测定SO2转化成SO3的转化率,所以要加一个干燥装置,故答案为:防止空气中的CO2及水蒸气干扰,造成误差.
点评:本题是一道有关二氧化硫的制取以及性质的实验题目,综合性较强,难度较大.
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