Question

【題目】某校學生活動小組設計如圖所示裝置探究工業制硫酸接觸室的反應，并測定此條件下二氧化硫的轉化率。實驗時，裝置D錐形瓶中溶液產生白色沉淀，裝置E中溶液褪色。

試填空：

（1）裝置B有三個作用：除了通過觀察氣泡控制氧氣和二氧化硫的速率和比例外，還可以_______和_____。

（2）實驗過程中，當V2O5表面紅熱后，應將酒精燈移開一會兒后再繼續加熱，其原因是___________。

（3）D中錐形瓶中盛放的溶液可以是（選填序號）____

a、澄清石灰水 b、小蘇打溶液 c、氯化鋇溶液 d、硝酸鋇溶液

反應停止后，要根據裝置D錐形瓶中產生的白色沉淀的量，測定已被氧化的二氧化硫的量時，在濾出沉淀前必須進行的一步操作是____________________。

（4）若從錐形瓶溶液中得到的沉淀質量為mg，要測定該條件下SO2的轉化率，實驗時還需要測定的數據是（選填序號）______。SO2的轉化率是_______（用含有m、a、b、c、d中的一種或幾種字母的代數式表示）。

①裝置F增加的質量ag ②裝置A中亞硫酸鈉減少的質量bg

③裝置B增加的質量cg ④裝置E增加的質量dg

Answer 1

【答案】干燥O2和SO2使O2和SO2混合均勻該反應的正反應放熱，溫度過高平衡逆向移動，不利于SO2的生成，且影響催化劑的活性。c向錐形瓶中滴加BaCl2溶液，直至沉淀量不再增加①④

【解析】（1）裝置B中濃硫酸具有吸水性，可除去混合氣體中少量的水蒸氣干燥O2和SO2；通過流速控制兩種氣體的比例，同時使O2和SO2混合均勻；

（2）因此反應的正反應放熱，溫度過高平衡逆向移動，不利于SO2的生成，且影響催化劑的活性，故實驗過程中，當V2O5表面紅熱后，應將酒精燈移開一會兒后再繼續加熱；

（3）A．澄清石灰水能夠與二氧化硫反應，無法達到測定三氧化硫的目的，故A錯誤；B．足量小蘇打溶液，亞硫酸的酸性大于碳酸，二氧化硫能夠與碳酸氫鈉溶液反應，無法滿足測定三氧化硫合理的目的，故B錯誤；C．足量的氯化鋇溶液，二氧化硫不與氯化鋇溶液反應，而三氧化硫能夠與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，可以沉淀三氧化硫的含量，故C正確；D．足量硝酸鋇溶液，二氧化硫能夠與硝酸鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，無法達到沉淀三氧化硫的目的，故D錯誤；故選C；為確保溶液中的SO42-完全轉化為沉淀，需向錐形瓶中滴加過量的BaCl2溶液，直至沉淀量不再增加。

（4）若從錐形瓶溶液中得到的沉淀質量為mg，則mg為硫酸鋇沉淀，n（BaSO4）=n（SO3）=mol，已經知道轉化了的二氧化硫，只要再告訴反應前的二氧化硫的物質的量或者反應后的二氧化硫的物質的量，就可以計算出二氧化硫的轉化率，所以實驗時還需要測定的數據為①④。