Question

【題目】在接觸法制硫酸的生產中，SO2轉化成SO3轉化率的大小直接決定生產效率。某研究小組用下圖裝置模擬生產過程中測定SO2轉化成SO3的轉化率。已知SO3的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃。發生裝置中所涉及反應的化學方程式為：

Na2SO3(s)+H2SO4(75%)=Na2SO4+SO2↑+H2O

（1）Ⅱ中的試劑是 ，儀器Ⅵ的名稱為 。

（2）根據實驗需要，應該在Ⅳ、Ⅴ處連接合適的裝置。請從下圖A～D裝置中選擇最適合裝置并將序號填入下面的空格中，Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是 、 。

（3）為了提高SO2的轉化率，實驗時在：①滴加濃硫酸；②加熱催化劑的步驟中，應采取的操作是先_______后_________(填編號)。

（4）實驗結束后，如果把收集SO3的試管敞口露置于空氣中，能夠看到管口有大量的白霧，產生此現象的原因是 。

（5）用18.9gNa2SO3粉末與足量較濃的硫酸進行此實驗，當反應結束時，繼續通入O2一段時間后測得裝置Ⅴ增重了7.2g，則實驗測得SO2的轉化率為 。

Answer 1

【答案】（1）濃硫酸（1分），干燥管（2）C、D（3）②①

（4）SO3易揮發，極易溶于水 （5）25%（3分）

【解析】

試題分析：（1）氣體進入發生裝置之前需要干燥，可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體，所以Ⅱ中的試劑是是濃硫酸；儀器Ⅵ的名稱為干燥管；

（2）SO3的熔點是16.8℃，可以用冰水冷卻來獲得三氧化硫；未反應掉的二氧化硫對空氣會產生污染，可以用堿石灰或者氫氧化鈉溶液來進行尾氣處理，所以Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是C和D。

（3）為保證產生的二氧化硫盡可能多的轉化為三氧化硫，應先加熱催化劑再滴入濃硫酸；

（4）由于SO3易揮發，極易溶于水，因此能夠看到管口有大量的白霧。

（5）18.9gNa2SO3的物質的量是18.9g÷126g/mol＝0.15mol，生成二氧化硫是0.15mol。裝置Ⅴ增重了7.2g，即剩余二氧化硫是7.2g，物質的量是7.2g÷64g/mol＝0.1125mol，所以實驗測得SO2的轉化率為×100%＝25%。