故答案为：装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；

（6）要证明是Cu（NO3）2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走（a、c方案）再观察颜色变化，二是增大溶液中NO2浓度（d方案），通过观察颜色变化可以判断．

故选a c d．

【点评】本题主要考查HNO3的性质、属物质验证性实验设计，利用对比的方法判断硝酸的性质．

物质验证性实验方案的设计如下：

结合已知的物质具有的性质，选择合适的试剂，设计具体实验方案验证物质是否具有该性质．对有毒气体要设计尾气处理装置，防止污染环境．

12．（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：

（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

（2）接触室中发生反应的化学方程式是2SO2+O22SO3．

（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）abd．

a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎

b．过量空气能提高SO2的转化率

c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率

d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

（4）每160g SO3气体与H2O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=﹣130.3KJ/mol．

（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．

①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣．

②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解），该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量．

部分测定结果：

铵盐质量为10.00g和20.00g时，浓硫酸增加的质量相同；

铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变．

计算：该铵盐中氮元素的质量分数是14.56%；若铵盐质量为l5.00g，浓硫酸增加的质量为2.31g．（计算结果保留两位小数）

【考点】26：工业制取硫酸

【专题】16：压轴题；52：元素及其化合物．

【分析】（1）利用工业制硫酸的原理分析，需要的原料是黄铁矿；

（2）接触室内的反应是二氧化硫的催化氧化；

（3）依据影响反应速率的因素和平衡移动的影响因素分析解答；

（4）每160g SO3气体物质的量为2mol；与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应量的反应热；

（5）二氧化硫吸收溴单质利用的是二氧化硫的还原性和溴单质的氧化性；根据氧化还原反应书写离子方程式；

（6）本反应历程是：OH﹣首先是和NH4HSO3中的H+反应，随后有多的OH﹣再和NH4+反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH4HSO3的量也增大，放出的氨气的量会为0．浓硫酸增加的质量就是氨气的质量．第一次和第二次放出的氨气的量是一样的，所以说第一次肯定是OH﹣的量过量．利用第二次的量计算（因为是OH﹣不足）．

【解答】解：（1）依据题意，黄铁矿是制硫酸的第一步所需的原料，由成分可知化学式为FeS2，故答案为：FeS2；

（2）沸腾炉中生成的二氧化硫气体和空气中的氧气在接触室内发生的催化氧化反应生成三氧化硫；2SO2+O22SO3 故答案为：2SO2+O22SO3；

（3）粉碎矿石增大接触面积提高反应速率；增加空气的量会使平衡正向进行，提高了二氧化硫的转化率；催化剂只改变速率不改变平衡，不改变转化率；生产过程中的矿渣中含有三氧化二铁；所以正确的是abd；故答案为：abd；

（4）每160g SO3气体物质的量为2mol；与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，1mol三氧化硫和水反应放热130.3KJ；热化学方程式为：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）；△H=﹣130.3kJ/mol

故答案为：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）；△H=﹣130.3kJ/mol；

（5）①SO2吸收Br2的反应中二氧化硫被氧化为硫酸，溴单质被还原为溴化氢，离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣，故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣；

②从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收，得到的铵盐产品是（NH4）2SO4和NH4HSO4的混合物；本反应历程是：OH﹣首先是和NH4HSO3中的H+反应，随后有多的OH﹣再和NH4+反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH4HSO3的量也增大，放出的氨气的量会为0；

由题知铵盐质量为30.00g时，产生0.04molNH3．该铵盐中NH4HSO4先与NaOH溶液反应，2NH4HSO4+2NaOH=（NH4）2SO4+Na2SO4+H2O，只有当NH4HSO4中的H+消耗完全后，NH4+才能与NaOH溶液反应产生NH3，NH4++OH﹣=NH3↑+H2O．据此判断铵盐质量为10.00g时NaOH溶液过量，铵盐质量为20.00g和30.00g时，消耗的NaOH质量相等．设10.00g铵盐中NH4HSO4 与（NH4）2SO4的物质的量分别为X、Y，n（NH3）=n（OH﹣）﹣n（H+），则有：