镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO2
2MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅)，同时有副反应发生：2Mg+Si
Mg2Si。Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)。SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。
(1)图(甲)是进行Mg与SiO2反应的实验装置。
Ⅰ.由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的________________。
Ⅱ.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物。其理由是_____________________________；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是_____________________________。
Ⅲ.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知____________________在空气中能自燃。
(2)图(乙)所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。
Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为______________________。
Ⅱ.停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是_______________________________。
Ⅲ.C中全部反应产物有___________、___________、___________(填化学式)。
(本题16分)钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如图：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
部分含钒化合物在水中的溶解性如上表：
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有___________。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是(写化学式)。
（3）反应④的离子方程式为。
（4）25℃、101 kPa时，ⅰ、4Al(s)＋3O2(g)
2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
ⅱ、4V(s)＋5O2(g)2V2O5(s)ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是。
（5）钒液流电池(如图所示)具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为，电池充电时阳极的电极反应式是。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2V
＋H2C2O4＋2H+2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25．00 mL 0．1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24．0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为g/L。
(本题15分)乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，Mr=288)是一种常用的补铁剂，可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得：CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。
已知FeCO3易被氧化：4FeCO3+6H2O+O2
4Fe(OH)3+4CO2,某兴趣小组用FeCl2(用铁粉和稀盐酸制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如下：
回答下列问题：
（1）NH4HCO3盛放在装置中(填字母)，该装置中涉及的主要反应的离子方程式。
（2）将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是。
（3）将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中，再加入少量铁粉，75℃下搅拌反应。铁粉的作用是。反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是。
（4）该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数，发现产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是。
经查阅文献后，该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。取2．880g产品配成100mL溶液，每次取20．00mL，进行必要处理，用0．1000mol·
Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点，平均消耗Ce(SO4)2 19．70mL。滴定反应如下：Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+，则产品中乳酸亚铁的质量分数为。
粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如图：
已知烧结过程的产物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。
（1）写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式。
（2）操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是。
（3）浸出过程中，NaFeO2可完全水解，水解反应的离子方程式为。
（4）操作b的名称是，所用的玻璃仪器有、和烧杯。
（5）“碳化”时生成沉淀的化学式为。
NH3和NOx在催化剂作用下可转变为N2和H2O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法，为了提高NO的转化率实际操作中用过量的氨气。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率。(已知：浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。
（1）装置③可以选的干燥剂为：_________(选填序号，下同)；
a．浓硫酸b．碱石灰 c．无水氯化钙
（2）若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂，你会选择下图_____装置来制取氨气；下图装置C中盛放固体药品的仪器名称是_____。
（3）写出装置⑤中反应的化学方程式_______；该反应中的氧化剂是______。
（4）实验室在用装置D制取较纯NO过程中，先在试管中加入2～3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用__________。
（5）实验完成后，检验装置⑥中NH4+的存在需要浓NaOH溶液和__________试纸。
（6）已知NO与FeSO4溶液反应形成棕色可溶性的[Fe(NO)]SO4，装置⑥中，小段玻璃管的作用是_____；装置⑦的作用是除去NO和检验氨气是否除尽，若氨气未除尽观察到的实验现象是_____。
常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据：
| 密度/g∙cm-3 |
沸点/℃ |
溶解性 |
|
| 甲苯 |
0．866 |
110．6 |
不溶于水，易溶于硝基甲苯 |
| 对硝基甲苯 |
1．286 |
237．7 |
不溶于水，易溶于液态烃 |
| 邻硝基甲苯 |
1．162 |
222 |
不溶于水，易溶于液态烃 |
实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40 mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题：
（1）实验前需要在三颈瓶中加入少许________，目的是____________________。
（2）冷凝管的作用是_________；冷却水从冷凝管的_______（填“a”或“b”）端进入。
（3）仪器A的名称是________，使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
（4）分离反应后产物的方案如下：
其中，操作1的名称为________，操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管（尾接管）和________________、_________________。
（5）该实验中一硝基甲苯的产率为________（保留三位有效数字）。