某研究小組用如圖裝置可以進行測定SO2轉化成SO3的轉化率的實驗。已知SO3的熔點是16.8℃,沸點是44.8...
問題詳情:
某研究小組用如圖裝置可以進行測定SO2轉化成SO3的轉化率的實驗。已知SO3的熔點是16.8 ℃,沸點是44.8 ℃。
(1)根據實驗需要,應該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 處連接合適的裝置。請從如圖A~E裝置中選擇最適合裝置並將其序號填入下面的空格中。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 處連接的裝置分別是_______、_________、___________。
(2)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉化率,實驗中在加熱催化劑與滴加濃硫*的順序中,應採取的*作是________。
(3)實驗中發現SO2氣體產生緩慢,以致後續實驗現象不明顯,但又不存在氣密*問題,分析可能的原因並説明相應的驗*方法(寫2點)。
①原因______,驗*方法________。
②原因______,驗*方法________。
(4)尾端球形乾燥管的作用是________。
(5)用a mol Na2SO3粉末與足量濃硫*進行此實驗,當反應結束時,繼續通入O2一段時間後,測得裝置Ⅲ增重了b g,則實驗中SO2的轉化率為______%(用含a、b的代數式表示)。
【回答】
B A E 先加熱催化劑再加熱濃硫* Na2SO3變質變成Na2SO4 取待測試樣於試管中,加適量蒸餾水配成溶液,先滴入足量稀鹽*,再滴入BaCl2溶液有白*沉澱生成,則*該Na2SO3固體變質 *中用稀H2SO4代替濃H2SO4 用潔淨玻璃棒蘸取待測試樣,塗白紙不變黑,則*該溶液不是濃硫* 防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾,造成誤差
【分析】
濃硫*和亞硫**反應生成二氧化硫,SO2轉化成SO3之前必須用濃硫*對二氧化硫進行乾燥,二氧化硫在五氧化二釩的催化下轉化成三氧化硫,生成的三氧化硫在A裝置中以晶體狀態存在,二氧化硫、三氧化硫的尾氣處理用燒鹼溶液吸收,以此解答。
【詳解】
(1)SO2轉化成SO3之前必須對二氧化硫進行乾燥,可以用濃硫*,SO3的熔點是16.8℃,沸點是44.8℃,當温度低於 16.8℃時,三氧化硫以晶體狀態存在,二氧化硫、三氧化硫的尾氣處理用燒鹼溶液吸收,故*為:B;A;E;
(2)為保*生成的二氧化硫儘可能多的轉化為三氧化硫,應先加熱催化劑再進行滴加濃硫**作,保*生成的二氧化硫儘可能的參與反應,故*為:先加熱催化劑再滴入濃硫*;
(3)影響化學反應速率的因素有:濃度、温度等,亞硫**變質會生成硫**,硫**和濃硫*不反應;此外亞硫**和稀硫*反應產生的二氧化硫速率會很慢,可能的原因是Na2SO3變質或不是濃硫*;可通過取待測試樣於試管中,加適量的蒸餾水配成溶液,滴加足量的稀鹽*,再加入*化鋇溶液,如果有白*沉澱生成,則*該亞硫**已變質或者用潔淨的玻璃棒沾取待測試樣,滴到白紙上,如果不變黑,則*該溶液不是濃硫*,故*為:Na2SO3變質成Na2SO4;取待測試樣於試管中,加適量蒸餾水配成溶液,先滴入足量稀鹽*,再滴入BaCl2溶液有白*沉澱生成,則*該Na2SO3固體變質;*中用稀H2SO4代替濃H2SO4;用潔淨玻璃棒蘸取待測試樣,塗白紙不變黑,則*該溶液不是濃硫*;
(4)空氣中的CO2及水蒸氣會干擾實驗,造成實驗誤差,需要通過尾接管中的生石灰除去,故*為:防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾,造成誤差;
(5)根據元素守恆Na2SO3~SO2,則amol亞硫**會生成二氧化硫amol,裝置Ⅲ增重了bg,説明剩餘的二氧化硫為bg(即=mol),所以二氧化硫的轉化率=×100%=%,故*為:%。
知識點:物質的檢驗
題型:實驗,探究題