Question

某實(shí)驗小組同學(xué)采用下列裝置模擬硫酸工業(yè)的接觸室，從而制備SO₃并測定實(shí)驗條件下SO₂的轉(zhuǎn)化率．

（1）實(shí)驗過程中，當(dāng)V₂O₅表面紅熱后，應(yīng)將酒精燈移開一段時間后再繼續(xù)加熱，其原因是

 

．
（2）裝置B中U型管內(nèi)收集到的物質(zhì)呈

 

色

 

態(tài)． 在工業(yè)生產(chǎn)的理想狀態(tài)下，D處應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）結(jié)束實(shí)驗時應(yīng)先停止

 

，并繼續(xù)

 

．
（4）為了測定該條件下SO₂的轉(zhuǎn)化率，若B中U型管內(nèi)收集到的物質(zhì)的質(zhì)量為m g，還需要測定的實(shí)驗數(shù)據(jù)是

 

．
（5）實(shí)際測得SO₂的轉(zhuǎn)化率比理論值小，其主要原因有

 

．
A、裝置C中亞硫酸鹽被氧化              B、SO₂通入速度太快，未被充分吸收
C、有SO₂殘留在A、B裝置中             D、SO₃揮發(fā)，被裝置C吸收．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗裝置綜合,化學(xué)平衡的調(diào)控作用

專題：實(shí)驗設(shè)計題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合溫度對催化劑活性的影響分析；
（2）三氧化硫的熔點(diǎn)為16.8℃，其固態(tài)為無色晶體；通過氫氧化鈉溶液后，混合氣體中沒有二氧化硫剩余；
（3）實(shí)驗結(jié)束時，要把未反應(yīng)的二氧化硫全部排入C中；
（4）U型管內(nèi)收集到的物質(zhì)為三氧化硫，還需要知道剩余的二氧化硫的質(zhì)量；
（5）SO₂的轉(zhuǎn)化率=

參加反應(yīng)的二氧化硫質(zhì)量

參加反的二氧化硫質(zhì)量+剩余的二氧化硫質(zhì)量

，根據(jù)該公式中數(shù)據(jù)的變化分析．

解答： 解：（1）由二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)：2SO₂+O?2SO₃，△H＜0，可知道，溫度過高會使平衡逆向移動，不利于二氧化硫的轉(zhuǎn)化，且催化劑的活性受到溫度的限制；
故答案為：溫度過高不利于二氧化硫的生成且影響催化劑的催化活性；
（2）三氧化硫的熔點(diǎn)為16.8℃，在冰鹽水中冷卻時三氧化硫轉(zhuǎn)化為固態(tài)，其固態(tài)為無色晶體；反應(yīng)后剩余的氣體通過氫氧化鈉溶液，二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收，所以再通過品紅溶液時，品紅不褪色；
故答案為：無；固；品紅不褪色；
（3）實(shí)驗結(jié)束時，要把未反應(yīng)的二氧化硫全部排入C中，則應(yīng)該先停止通二氧化硫，再通一段時間的氧氣把二氧化硫全部排入C中；
故答案為：通入二氧化硫；通入一段時間的氧氣；
（4）U型管內(nèi)收集到的物質(zhì)為三氧化硫，要計算二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，還需要知道剩余的二氧化硫的質(zhì)量，即C瓶溶液增加的質(zhì)量；
故答案為：C瓶溶液增加的質(zhì)量；
（5）SO₂的轉(zhuǎn)化率=

參加反應(yīng)的二氧化硫質(zhì)量

參加反的二氧化硫質(zhì)量+剩余的二氧化硫質(zhì)量

，
A、裝置C中亞硫酸鹽被氧化，則C瓶溶液增加的質(zhì)量偏大，即剩余的二氧化硫的質(zhì)量偏大，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率偏小，故A選；
B、SO₂通入速度太快，未被充分吸收，則C瓶溶液增加的質(zhì)量偏小，即剩余的二氧化硫的質(zhì)量偏小，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率偏大，故B不選；
C、有SO₂殘留在A、B裝置中，則C瓶溶液增加的質(zhì)量偏小，即剩余的二氧化硫的質(zhì)量偏小，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率偏大，故C不選；
D、SO₃揮發(fā)，被裝置C吸收，則C瓶溶液增加的質(zhì)量偏大，即剩余的二氧化硫的質(zhì)量偏大，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率偏小，故D選；
故答案為：AD．

點(diǎn)評：本題考查了二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的實(shí)驗方案設(shè)計，側(cè)重于實(shí)驗裝置綜合性考查，注意把握誤差分析的方法，題目難度中等．