高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g) 
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =" a" kJ mol－1
（1）已知：
①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol－1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol－1
则a = kJ mol－1。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
| |
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
| 甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是 （填字母）。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是 （填名称）。
锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如下。
已知：GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6℃
（1）第①步滤渣主要成分有（填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有。
（2）第③步萃取时，锗的萃取率与V水相/V有机相（水相和有机相的体积比）的关系如图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的V水相/V有机相的值为。
（3）第④步加入盐酸作用（答两点即可）。
（4）第⑤步反应的化学方程式。
（5）检验GeO2·nH2O是否洗涤干净的操作是。
（6）GeO2产品中通常混有少量SiO2。取样品5.4g，测得其中氧原子的物质的量为0.105mol，则该样品中GeO2的物质的量为_____ mol。
(16分)甲、乙、丙三位同学在实验室用不同方法制取氮气。
（1）甲同学让空气通过下图所示装置，以除去氧气制得氮气。硬质玻璃管中所盛固体可选用 （填下列选项标号）
A．铁粉B．碳粉 C．过氧化钠 D．碱石灰
（2）收集氮气可选用 （填下列选项标号）
（3）乙同学设计用氨气和炽热的氧化铜反应制取氮气，反应方程式为 。
（4）制取氨气可选用 （填下列选项标号）
A．加热硫酸铵与氢氧化钙混合物
B．加热分解氯化铵晶体
C．浓氨水滴入氢氧化钠固体
D．加热浓氨水使氨气化
（5）丙同学用加热两种含氮溶液制氮气
NaNO2+NH4Cl 
NaCl+N2↑+2H2O
该实验装置需要 、分液漏斗、酒精灯等玻璃仪器。
（6）氮气助燃金属镁，反应方程式： ；燃烧3.6 g镁将消耗标准状况下氮气 mL.
有硫酸酸化的草酸（H2C2O4，二元弱酸）溶液能将KMnO4溶液中的MnO4－转化为Mn2+。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表。
| 实验 编号 |
温度 |
初始pH |
0.1 mol/L草酸溶液/mL |
0.01mol/LKMnO4溶液体积/mL |
蒸馏水 体积/mL |
待测数据（反应混合液褪色时间/s） |
| ① |
常温 |
1 |
20 |
50 |
30 |
t1 |
| ② |
常温 |
2 |
20 |
50 |
30 |
t2 |
| ③ |
常温 |
2 |
40 |
__________ |
______ |
t3 |
（2）该反应的离子方程式_______________________________。
（3）若t1＜t2，则根据实验①和②得到的结论是_______________________________。
（4）请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用，完成下表中内容。
| 实验方案（不要求写出具体操作过程） |
预期实验结果和结论 |
_________________________ |
_________________________ |
（5）化学小组滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取ag草酸晶体（H2C2O4•2H2O，摩尔质量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25. 00mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定到达终点的现象是: _______________________；实验中所需的定量仪器有________________（填仪器名称）。该KMnO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L。
氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵，反应如下（且温度对反应的影响比较灵敏）：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s） ΔH＜0
（1）如用下图I装置制取氨气，可选择的试剂是。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示，把NH3和CO2通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
① 发生器用冰水冷却的原因是，液体石蜡鼓泡瓶的作用是。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是（填写操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是（填写选项序号）。
a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解。 |
得到无色溶液 |
| 步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置 |
若溶液不变浑浊，证明固体中不含碳酸铵。 |
| 步骤3：向试管中继续加入 。 |
，证明固体中含有碳酸氢铵。 |
②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品3.95 g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3）=79、Mr(BaCO3)=197]
我市某地的煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：
已知：
| 离子 |
开始沉淀pH |
完全沉淀pH |
| Fe3+ |
2.1 |
3.2 |
| Al3+ |
4.1 |
5.4 |
请回答下列问题：
（1）“酸浸”后得到的残渣中主要含有的物质是_________。物质X的化学式为_______。
（2）“酸浸”时影响铝浸出率的因素可能有（写出两个）____________、__________。
（3）为了获得产品Al（OH）3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是____________________。
（4）Al（OH）3可添加到塑料中作阻燃剂的原因是。
（5）以Al和MnO2为电极，与NaCl和稀氨水电解质溶液组成一种新型电池，放电时MnO2转化为MnO（OH）。该电池反应的化学方程式是。
（6）预处理后的100t煤矸石经上述流程后，得到39t纯度为95%的氢氧化铝产品。则预处理后的100t煤矸石中铝元素的回收率为。