Question

7．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．某研究小組用圖1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的名稱為分別為濃硫酸、干燥管．
（2）根據實驗需要，應該在Ⅳ、Ⅴ處連接合適的裝置．請從圖2A～D裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中，Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是C、D．
（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②后①（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SO₃易揮發，極易溶于水．
（5）用12.6gNa₂SO₃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4.48g，則實驗測得SO₂的轉化率為30%．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫的干燥用濃硫酸，根據儀器的結構知道儀器Ⅵ的名稱為干燥管；
（2）當溫度低于 16.8℃可以獲得三氧化硫的晶體，尾氣處理用堿石灰；
（3）先加熱催化劑再滴入濃硫酸，能保證產生的二氧化硫盡可能多的轉化為三氧化硫；
（4）SO₃溶于水生成硫酸；
（5）根據S元素守恒計算消耗的物質的量，可計算轉化率．

解答 解：（1）SO₂轉化成SO₃之前必須對二氧化硫進行干燥，可以用濃硫酸，根據儀器的結構知道儀器Ⅵ的名稱為干燥管，
故答案為：濃硫酸；干燥管；
（2）SO₃的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃，當溫度低于 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堿溶液吸收，
故答案為：C、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，
故答案為：②①；
（4）SO₃易揮發，極易溶于水生成硫酸成大量的白霧，
故答案為：SO₃易揮發，極易溶于水；
（5）根據元素守恒Na₂SO₃～SO₂，則12.6gNa₂SO₃（即0.1mol）會生成二氧化硫0.1mol，裝置Ⅴ增重了4.48g，說明剩余的二氧化硫為4.48g（即0.07mol），所以二氧化硫的轉化率=$\frac{0.1mol-0.07mol}{0.1mol}$×100%=30%，
故答案為：30%．

點評 本題主要考查了二氧化硫的性質以及離子的檢驗等知識，綜合性較強，難度較大，考查學生分析和解決問題的能力．