Question

【題目】實驗室制取SO2的反應(yīng)原理為：Na2SO3＋H2SO4（濃）Na2SO4＋SO2↑＋H2O。請用下列裝置設(shè)計一個實驗，以測定SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率：

（1）裝置的連接順序（按氣體左右的方向）是____→_____→_____→_____→_______→_____→_____→_____（填各接口的編號）。

（2）從乙處均勻通入O2，為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率，實驗時Ⅰ處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是__________________________________________________。

（3）Ⅳ處觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________。

（4）若II中反應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)狀況下，反應(yīng)達最大限度以后，下列說法正確的是__________。

A．SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍

B．SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比是2∶1∶2

C．SO2與O2不再化合生成SO3

D．反應(yīng)混合物各成分的百分組成不再變化

（5）在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時，SO2的轉(zhuǎn)化率會_______（填“增大”“不變”或“減小”）。

（6）用nmol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，繼續(xù)通入O2一段時間后，稱得III處增重mg，則本實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為______________________。（用n、m表示）

Answer 1

【答案】a h i b c f g d 先加熱V2O5，后緩緩滴入濃硫酸 有無色（或白色）晶體（或固體）生成 D 減小 1-

【解析】

（1）裝置I制取的SO2與O2經(jīng)干燥后進入裝置II，經(jīng)過催化氧化后得到SO2、O2及生成的SO3的混合氣體；為測定SO2與SO3的量，SO3在裝置IV中經(jīng)過冰水冷凝，而SO2將被隨后的裝置III中的堿液吸收；接口的連接順序為a h i b c f g d。

（2）SO2的催化氧化是需要在高溫下進行的，為提高SO2的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)先加熱V2O5，后緩緩滴入濃硫酸。

（3）冰水的溫度低于SO3的熔點，則在IV處可看到有無色（或白色）晶體（或固體）生成。

（4）反應(yīng)達最大限度，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，

A．SO2和O2的濃度與起始加入量和反應(yīng)轉(zhuǎn)化量有關(guān)，兩種濃度之間沒有關(guān)系，A錯誤；

B．SO2、O2、SO3的分子數(shù)與起始加入量和反應(yīng)轉(zhuǎn)化量有關(guān)，三者分子數(shù)之間沒有關(guān)系，B錯誤；

C．反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)沒有停止，SO2與O2仍然繼續(xù)化合生成SO3，C錯誤；

D. 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物各成分的百分組成不再變化，D正確；

答案選D。

（5）在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時，生成SO2的量增多，對于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3，增大SO2的量，SO2的轉(zhuǎn)化率會減小，氧氣的轉(zhuǎn)化率增大。

（6）用nmol Na2SO3粉末與足量濃硫酸反應(yīng)生成nmolSO2，III處增重m g，是部分轉(zhuǎn)化后剩余SO2的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為 mol，所以實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為(nmol- mol)÷nmol=1-。