Question

（2011?商丘二模）用下圖裝置可以進(jìn)行測定SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃的轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)．已知SO₃的熔點(diǎn)是    16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃．已知發(fā)生裝置中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Na₂SO₃（s）+H₂SO₄（80%）Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O（注：80%H₂SO₄具有濃硫酸的特性）

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，應(yīng)該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置．請(qǐng)從下圖A～D裝置中選擇最合適的裝置并將其序號(hào)填入下面的空格中．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是

B

、

A

、

D

．

（2）在實(shí)驗(yàn)中“加熱催化劑”與“滴加濃硫酸”的操作，首先應(yīng)采取的操作是

加熱催化劑

．
（3）有一小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，SO₂氣體產(chǎn)生緩慢，以致后續(xù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，但又不存在氣密性問題，請(qǐng)你推測可能的原因并說明相應(yīng)的驗(yàn)證方法．
①原因

Na₂SO₃變質(zhì)

．驗(yàn)證方法

取待測試樣于試管中，加適量的蒸餾水配成溶液，滴加足量的稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，則證明該亞硫酸鈉已變質(zhì)

．
②原因

硫酸濃度較低

．驗(yàn)證方法

用潔凈的玻璃棒沾取待測試樣，滴到白紙上，如果不變黑，則證明該溶液不是濃硫酸

．
（4）將足量SO₂通入含1.0mol次氯酸的溶液中，有1.204×10²⁴個(gè)電子轉(zhuǎn)移，生成兩種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

SO₂+H₂O+HClO═HCl+H₂SO₄

．
（5）用25.2gNa₂SO₃粉末與足量濃硫酸進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通入O₂一段時(shí)間將反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂全部排出，測得裝置Ⅲ增重了3.2g，則SO₂的轉(zhuǎn)化率為

75%

．

Answer 1

分析：（1）二氧化硫的干燥用濃硫酸，當(dāng)溫度低于 16.8℃可以獲得三氧化硫的晶體，尾氣處理用燒堿溶液；
（2）為保證生成的二氧化硫盡可能的轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)先加熱催化劑再進(jìn)行滴加濃硫酸操作；
（3）亞硫酸鈉變質(zhì)會(huì)生成硫酸鈉，根據(jù)檢驗(yàn)亞硫酸鈉中硫酸根是否存在來證明結(jié)論；亞硫酸鈉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫速率很慢；
（4）SO₂通入含1.0mol次氯酸的溶液中，根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)來確定兩種強(qiáng)酸．

解答：解：（1）SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃之前必須對(duì)二氧化硫進(jìn)行干燥，可以用濃硫酸，SO₃的熔點(diǎn)是16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃，當(dāng)溫度低于 16.8℃時(shí)，三氧化硫以晶體狀態(tài)存在，二氧化硫、三氧化硫的尾氣處理用燒堿溶液吸收，故答案為：B、A、D；
（2）為保證生成的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)先加熱催化劑再進(jìn)行滴加濃硫酸操作，保證生成的二氧化硫盡可能的參與反應(yīng)，故答案為：加熱催化劑；
（3）影像化學(xué)反應(yīng)速率的因素有：濃度、溫度等，亞硫酸鈉變質(zhì)會(huì)生成硫酸鈉，硫酸鈉和濃硫酸不反應(yīng)；此外亞硫酸鈉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫速率會(huì)很慢，故答案為：Na₂SO₃變質(zhì)；取待測試樣于試管中，加適量的蒸餾水配成溶液，滴加足量的稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，則證明該亞硫酸鈉已變質(zhì)；硫酸濃度較低；用潔凈的玻璃棒沾取待測試樣，滴到白紙上，如果不變黑，則證明該溶液不是濃硫酸；
（4）SO₂通入含1.0mol次氯酸的溶液中，轉(zhuǎn)移的電子為2mol，所以是1molSO₂和1mol次氯酸反應(yīng)生成鹽酸和硫酸，故答案為：SO₂+H₂O+HClO═HCl+H₂SO₄；
（5）根據(jù)元素守恒Na₂SO₃～SO₂，則25.2gNa₂SO₃（即0.2mol）會(huì)生成二氧化硫0.2mol，裝置Ⅲ增重了3.2g，說明剩余的二氧化硫?yàn)?.2g（即0.05mol），所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

0.2mol-0.05mol

0.2mol

×100%=75%，故答案為：75%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了二氧化硫的性質(zhì)以及離子的檢驗(yàn)等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，難度較大，考查學(xué)生分析和解決問題的能力．