2.用下圖裝置可以進行測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3的轉(zhuǎn)化率的實驗.已知SO3的熔點是16,8℃,沸點是445.8℃.已知發(fā)生裝置中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2SO3(s)+H2SO4(98%)═Na2SO4+H2O+SO2

(1)根據(jù)實驗需要,應(yīng)該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置.請從下圖A~E裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中.
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是B、A、E(或C).

(2)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,實驗中在加熱催化劑與滴加濃硫酸的順序中,應(yīng)采取的操作是先加熱催化劑再滴入濃硫酸.
(3)將SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一種強酸和一種氧化物,若有1.5×6.02×1023個電子轉(zhuǎn)移時,該反應(yīng)的化學(xué)方程式SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2
(4)用amolNa2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應(yīng)結(jié)束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,測得裝置Ⅲ增重了bg,則實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1600a-25b}{16a}$%(用含a、b的代數(shù)式填寫)
(5)尾端球形干燥管的作用是防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾,造成誤差.

分析 (1)可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體;SO3的熔點是16,8℃,較低,可以用冰水來獲得三氧化硫,可以用堿石灰或者氫氧化鈉溶液進行尾氣處理;
(2)先加熱催化劑再滴入濃硫酸,能保證產(chǎn)生的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合價為+5價,根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)來判斷產(chǎn)物中氯元素的價態(tài);
(4)根據(jù)硫原子守恒可以確定二氧化硫的轉(zhuǎn)化率;
(5)空氣中的CO2及水蒸氣會干擾測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3的轉(zhuǎn)化率.

解答 解:(1)Ⅰ裝置必須要對二氧化硫進行干燥,可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體;SO3的熔點是16,8℃,可以用冰水來獲得三氧化硫;未反應(yīng)掉的二氧化硫?qū)諝鈺a(chǎn)生污染,可以用堿石灰或者氫氧化鈉溶液來進行尾氣處理,
故答案為:B; A;E(或C);
(2)為保證產(chǎn)生的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫,應(yīng)先加熱催化劑再滴入濃硫酸,
故答案為:先加熱催化劑再滴入濃硫酸;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合價為+5價,有1.5×6.02×1023個即1.5mol電子轉(zhuǎn)移時,1.5mol氯酸中氯元素的化合價應(yīng)由+5價降到+4價,所以產(chǎn)物中氯元素以二氧化氯的形式存在,二氧化硫被氧化為硫酸,
故答案為:SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2;
(4)根據(jù)硫原子守恒,Na2SO3~SO2~SO3,amolNa2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應(yīng)結(jié)束時,應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量為64ag,測得裝置Ⅲ增重了bg,即為剩余二氧化硫的質(zhì)量,所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率α=$\frac{64a-b}{64}$×100%=$\frac{1600a-25b}{16a}$%,
故答案為:$\frac{1600a-25b}{16a}$;
(5)空氣中的CO2及水蒸氣會干擾測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3的轉(zhuǎn)化率,所以要加一個干燥裝置,
故答案為:防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾,造成誤差.

點評 本題主要考查了二氧化硫的性質(zhì)、計算以及離子的檢驗等知識,綜合性較強,題目難度中等,考查學(xué)生分析和解決問題的能力.

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