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一、题文
硫酸是重要的化工原料，被称为“化学工业之母”。【回顾历史】（1）我国在唐初以胆矾（硫酸铜晶体）为原料制取硫酸，15世纪化学家使用绿矾制备硫酸，反应过程如下：FeSO4•7H2OFeSO4+7H2O2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑SO3+H2O═H2SO4已知：物质熔点（℃）沸点（℃）三氧化硫16.844.8二氧化硫-72.7-10实验室可用图1所示装置模拟使用绿矾制备硫酸这一过程。①A装置中试管口略向下倾斜的原因是______。②装置B的作用是______。（2）18世纪，英国人沃德采用在盛有少量水的玻璃瓶上方燃烧硫磺和硝石的混合物制备硫酸，原理为：S+O2+KNO3═SO3+KNO2．该反应前后化合价降低的元素有______。（3）19世纪后期人们用接触法制备硫酸，反应过程如下：Ⅰ．高温下，黄铁矿（主要成分为FeS2）与O2反应生成Fe2O3和SO2；Ⅱ.2SO2+O2=2SO3；Ⅲ．SO3+H2O═H2SO4。写出反应Ⅰ的化学方程式：______。【拓展延伸】（4）利用上述反应Ⅰ生成的Fe2O3和图2所示装置模拟炼铁，操作过程如下：取少量Fe2O3装入“V”型管中，用左侧针筒抽取足量CO至最大刻度，右侧小针筒抽取2mL澄清石灰水；打开止水夹，推动左侧注射器至刻度处，关闭止水夹；点燃酒精灯，轻轻推动左侧注射器；观察到右侧注射器中澄清石灰水变浑浊，停止加热。①图2装置的优点是______（写一点即可）。②气球的作用是______（填序号）。A．储存原来装置中的空气B．储存部分CO，防止污染空气③反应一段时间后，“V”型管中固体的颜色变化是______；检验反应后所得固体中是否有铁的方法是______。（5）CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为如图3所示的A→B、B→C和C→D的三个阶段。A、B、C、D点表示的固体均为纯净物，A点为Fe2O3，D点为Fe。①D点对应的x=______。②写出B→C阶段发生反应的化学方程式：______。
二、解答
（1）①玻璃是热的不良导体，固体中可能含有水蒸气，A装置中试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流，炸裂试管；②三氧化硫和水反应生成硫酸，所以装置B的作用是：使水蒸气液化，促进三氧化硫的吸收；（2）氧单质中元素化合价为0，化合物中正负化合价的代数和为0，反应中各种元素化合价的变化，硫元素的化合价从0变成+6，部分氧元素的化合价从0变成-2，钾元素的化合价没有变化，氮元素的化合价从+5变成+3，所以反应前后化合价降低的元素有：氮元素、氧元素；（3）反应Ⅰ高温下，黄铁矿（主要成分为FeS2）与O2反应生成Fe2O3和SO2；化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；（4）①图2装置不会发生气体的泄露，环保性好；②气球能起到储存装置中的空气的作用且有储存部分一氧化碳，防止污染空气；③反应一段时间后，“V”型管中氧化铁与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳，会观察到固体由红色固体变成黑色；检验反应后所得固体中是否有铁的方法是将固体加入稀盐酸中，观察是否有气泡产生，故填：红色固体变成黑色；将固体加入稀盐酸中。（5）D点表示的固体成分为Fe，设生成的铁的质量为xFe2O3--2Fe160 11248gxx=33.6g②B→C阶段是四氧化三铁和一氧化碳反应生成氧化亚铁和二氧化碳化学方程式为：CO+Fe3O43FeO+CO2。故答案为：（1）①防止冷凝水倒流炸裂试管；②将SO3气体冷凝为液态；（2）O和N；（3）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；（4）①环保、节约药品等（或其它合理答案）②AB；③红色固体变成黑色；取反应后的固体于试管中，加入稀盐酸，观察是否有气泡产生；（5）①33.6；②CO+Fe3O43FeO+CO2。三、分析
（1）①根据玻璃是热的不良导体，固体中可能含有水蒸气进行分析；②根据三氧化硫和水反应生成硫酸进行分析；（2）根据反应中各种元素化合价的变化进行分析；（3）（4）根据题干提供的信息结合物质的性质、化学方程式的书写的知识进行分析解答即可。本文到此结束，希望对大家有所帮助。
