Question

【題目】工業(yè)用空氣氧化(NH4)2SO3的方法制取(NH4)2SO4，研究小組用如圖裝置模擬該過(guò)程，并通過(guò)測(cè)定反應(yīng)后溶液中SO32－的濃度來(lái)計(jì)算該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。

實(shí)驗(yàn)步驟

①按圖連接好裝置，檢查氣密性；

②取200mL0.5000mol/L的(NH4)2SO3溶液(含有一定量氨水，pH=8)裝入三頸燒瓶中，加入催化劑，控制氣體流速為300L/h，控制溫度在50℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

③反應(yīng)2.5小時(shí)后，測(cè)定反應(yīng)后溶液中SO32－的濃度。

回答下列問(wèn)題：

（1）儀器a的名稱是____________________________________________。

（2）裝置B的作用是_______________________________________________________。

（3）C中(NH4)2SO3被氧化，該反應(yīng)的離子方程式為______________________；裝置C中的反應(yīng)需要控制溫度在50℃，采用的實(shí)驗(yàn)措施是______________________；C中溶液的pH不能低于8，原因是____________________________________________。

（4）取20.00mL反應(yīng)后的溶液于碘量瓶中，滴入3滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定至終點(diǎn)，消耗碘水體積為18.50mL，則(NH4)2SO3的轉(zhuǎn)化率為_____________________。

（5）指出實(shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷_________________________________(寫(xiě)一條)

Answer 1

【答案】錐形瓶 提供飽和水蒸氣，避免氣體帶走C中水蒸氣使溶液體積減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的計(jì)算不準(zhǔn)確 2SO32－＋O2=2SO42－ 用水浴加熱 防止生成SO2逸出 81.5% 沒(méi)有吸收NH3的裝置、沒(méi)有溫度計(jì)、沒(méi)有加熱裝置(寫(xiě)一條即可)

【解析】

（1）由圖可知儀器a的名稱是錐形瓶；

（2）裝置B的作用是提供飽和水蒸氣，避免氣體帶走C中水蒸氣使溶液體積減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的計(jì)算不準(zhǔn)確；

（3）C中(NH4)2SO3被氧化成(NH4)2SO4；要使受熱均勻，控制溫度在50℃，采用的實(shí)驗(yàn)措施是用水浴加熱；酸性強(qiáng)，易生成SO2。

（4）根據(jù)反應(yīng)方程式SO32－+I2+H2O═SO42－+2I－+2H＋計(jì)算；

（5）實(shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷：沒(méi)有吸收NH3的裝置、沒(méi)有溫度計(jì)、沒(méi)有加熱裝置等。

（1）由圖可知儀器a的名稱是錐形瓶；

（2）裝置B的作用是提供飽和水蒸氣，避免氣體帶走C中水蒸氣使溶液體積減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的計(jì)算不準(zhǔn)確；

（3）C中(NH4)2SO3被氧化成(NH4)2SO4，該反應(yīng)的離子方程式為2SO32－＋O2=2SO42－；要使受熱均勻，裝置C中的反應(yīng)需要控制溫度在50℃，采用的實(shí)驗(yàn)措施是用水浴加熱；酸性強(qiáng)，易生成SO2，C中溶液的pH不能低于8，原因是防止生成SO2逸出；

（4）根據(jù)反應(yīng)方程式SO32－+I2+H2O═SO42－+2I－+2H＋可知，n(SO32－)=n(I2)=0.1000mol/L×18.50×10-3L，則(NH4)2SO3的轉(zhuǎn)化率為=1- =0.815，即81.5%。

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷：沒(méi)有吸收NH3的裝置、沒(méi)有溫度計(jì)、沒(méi)有加熱裝置(寫(xiě)一條即可)。