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
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
%(用含a、b的代数式填写)
(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.
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=
64a-b
64
×100%=
1600a-25b
16a
%,故答案为:
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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(2011?商丘二模)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44.8℃.已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:
Na2SO3(s)+H2SO4(80%)Na2SO4+SO2↑+H2O(注:80%H2SO4具有浓硫酸的特性)

(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~D装置中选择最合适的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
、
D
D
.

(2)在实验中“加热催化剂”与“滴加浓硫酸”的操作,首先应采取的操作是
加热催化剂
加热催化剂
.
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因并说明相应的验证方法.
①原因
Na2SO3变质
Na2SO3变质
.验证方法
取待测试样于试管中,加适量的蒸馏水配成溶液,滴加足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,则证明该亚硫酸钠已变质
取待测试样于试管中,加适量的蒸馏水配成溶液,滴加足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,则证明该亚硫酸钠已变质
.
②原因
硫酸浓度较低
硫酸浓度较低
.验证方法
用洁净的玻璃棒沾取待测试样,滴到白纸上,如果不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
用洁净的玻璃棒沾取待测试样,滴到白纸上,如果不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
.
(4)将足量SO2通入含1.0mol次氯酸的溶液中,有1.204×1024个电子转移,生成两种强酸,该反应的化学方程式为
SO2+H2O+HClO═HCl+H2SO4
SO2+H2O+HClO═HCl+H2SO4
.
(5)用25.2gNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间将反应产生的SO2全部排出,测得装置Ⅲ增重了3.2g,则SO2的转化率为
75%
75%
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