Question

【題目】某校學(xué)生活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置探究工業(yè)制硫酸接觸室的反應(yīng)，并測(cè)定此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置D錐形瓶中溶液產(chǎn)生白色沉淀，裝置E中溶液褪色。

試填空：

（1）裝置B有三個(gè)作用：除了通過(guò)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)V2O5表面紅熱后，應(yīng)將酒精燈移開(kāi)一會(huì)兒后再繼續(xù)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(hào)）____

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(yīng)停止后，要根據(jù)裝置D錐形瓶中產(chǎn)生的白色沉淀的量，測(cè)定已被氧化的二氧化硫的量時(shí)，在濾出沉淀前必須進(jìn)行的一步操作是____________________。

（4）若從錐形瓶溶液中得到的沉淀質(zhì)量為mg，要測(cè)定該條件下SO2的轉(zhuǎn)化率，實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是（選填序號(hào)）______。SO2的轉(zhuǎn)化率是_______（用含有m、a、b、c、d中的一種或幾種字母的代數(shù)式表示）。

①裝置F增加的質(zhì)量ag ②裝置A中亞硫酸鈉減少的質(zhì)量bg

③裝置B增加的質(zhì)量cg ④裝置E增加的質(zhì)量dg

Answer 1

【答案】干燥O2和SO2使O2和SO2混合均勻該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，溫度過(guò)高平衡逆向移動(dòng)，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(guò)流速控制兩種氣體的比例，同時(shí)使O2和SO2混合均勻；

（2）因此反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，溫度過(guò)高平衡逆向移動(dòng)，不利于SO2的生成，且影響催化劑的活性，故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)V2O5表面紅熱后，應(yīng)將酒精燈移開(kāi)一會(huì)兒后再繼續(xù)加熱；

（3）A．澄清石灰水能夠與二氧化硫反應(yīng)，無(wú)法達(dá)到測(cè)定三氧化硫的目的，故A錯(cuò)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(yīng)，無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)定三氧化硫合理的目的，故B錯(cuò)誤；C．足量的氯化鋇溶液，二氧化硫不與氯化鋇溶液反應(yīng)，而三氧化硫能夠與氯化鋇溶液反應(yīng)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(yīng)生成硫酸鋇沉淀，無(wú)法達(dá)到沉淀三氧化硫的目的，故D錯(cuò)誤；故選C；為確保溶液中的SO42-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，需向錐形瓶中滴加過(guò)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(zhì)量為mg，則mg為硫酸鋇沉淀，n（BaSO4）=n（SO3）=mol，已經(jīng)知道轉(zhuǎn)化了的二氧化硫，只要再告訴反應(yīng)前的二氧化硫的物質(zhì)的量或者反應(yīng)后的二氧化硫的物質(zhì)的量，就可以計(jì)算出二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要測(cè)定的數(shù)據(jù)為①④。