Question

實驗室制取SO₂的反應(yīng)原理為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）

點燃  .

 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）這些裝置的連接順序（按氣體左右的方向）是

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

（填各接口的編號）．
（2）實驗時甲儀器中橡皮管的作用是

 

．
（3）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

 

．
（4）裝置Ⅳ的作用是

 

．
（5）用n mol Na₂SO₃粉末與足量濃硫酸進行此實驗，當反應(yīng)結(jié)束時，繼續(xù)通入O₂一段時間后，稱得Ⅲ處增重m g，則本實驗中SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）因從溶液中反應(yīng)生成氣體中混有水蒸氣，所以產(chǎn)生的氣體首先經(jīng)過干燥裝置Ⅴ，然后再進行二氧化硫氣體的催化氧化即經(jīng)過裝置Ⅱ，然后是收集S0₃，S0₃的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃，所以選擇裝置Ⅳ進行冷卻，使三氧化硫與二氧化硫分離，最后在Ⅲ中吸收未反應(yīng)的SO₂；
（2）甲可使分液漏斗與圓底燒瓶壓強一致；
（3）反應(yīng)在加熱條件下進行，為保證充分反應(yīng)，應(yīng)先加熱；
（4）裝置Ⅳ裝有堿石灰，可以防止空氣中的水和二氧化碳進入III中，干擾實驗結(jié)果；
（5）二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

二氧化硫的變化量

二氧化硫的初始總量

×100%，根據(jù)硫元素守恒結(jié)合三氧化硫的量確定二氧化硫的變化量；

解答： 解：（1）因從溶液中反應(yīng)生成氣體中混有水蒸氣，所以產(chǎn)生的氣體首先經(jīng)過干燥裝置Ⅴ，然后再進行二氧化硫氣體的催化氧化即經(jīng)過裝置Ⅱ，然后是收集S0₃，S0₃的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃，所以選擇裝置Ⅳ進行冷卻，使三氧化硫與二氧化硫分離，最后在Ⅲ中吸收未反應(yīng)的SO₂，連接順序為a f g b c（或c b） d，
故答案為：a f g b c（或c b） d；
（2）甲可使分液漏斗與圓底燒瓶壓強一致，有利于液體順利流出，作用是使?jié)饬蛩崮茼樌�地滴入燒瓶中；原理是維持燒瓶內(nèi)壓強與分液漏斗內(nèi)壓強相等；故答案為：作用是使?jié)饬蛩崮茼樌�地滴入燒瓶中；原理是維持燒瓶內(nèi)壓強與分液漏斗內(nèi)壓強相等；
（3）為保證產(chǎn)生的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)先加熱V₂O₅，后緩緩滴入濃硫酸，故答案為：先加熱V₂O₅，后緩緩滴入濃硫酸；
（4）裝置Ⅳ裝有堿石灰，可以防止空氣中的水和二氧化碳進入III中，干擾實驗結(jié)果，
故答案為：防止空氣中的水和二氧化碳進入III中，干擾實驗結(jié)果；
（5）n mol Na₂SO₃粉末與足量濃硫酸反應(yīng)生成nmol二氧化硫，當反應(yīng)結(jié)束時，Ⅲ處增重的部分為未反應(yīng)的二氧化硫，則轉(zhuǎn)化了的二氧化硫的質(zhì)量為：64n-m，所以實驗中SO₂的轉(zhuǎn)化率為

64n-m

64n

×100%，故答案為：

64n-m

64n

×100%．

點評：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)探究以及轉(zhuǎn)化率的測定，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，本題注意把握實驗的原理，為解答該題的關(guān)鍵，難度不大．