题目内容
14．实验室以铝铁质岩（主要成分是Al2O3、FexOy和SiO2）为原料制备Al2O3和粗硅，其流程如图所示：
（1）SiO2制备粗硅的化学方程式为SiO2+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）溶液B中加氨水生成Al（OH）3 的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．在空气中灼烧固体Al（OH）3 时，用到多种硅酸盐质仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有坩埚（填仪器名称）．
（3）在高温下，氧化铝可以与氮气、碳反应，生成一种耐高温、抗冲击的氮化铝和一种有毒气体，该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；该反应中每生成2mol氮化铝，N2得到电子的物质的量为6mol．
（4）某实验小组用CO还原法定量测定FexOy的组成，称取m g样品进行定量测定．
①根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品，b、e、a、c、d（请按正确顺序填入下列步骤的标号）．
a．点燃酒精灯 b．打开分液漏斗活塞 c．停止加热，充分冷却 d．关闭分液漏斗活塞 e．收集气体并检验纯度
②若实验中每步反应都进行完全，反应后样品质量减少了ng，则FexOy中x：y=$\frac{2（m-n）}{7n}$．若实验中FexOy 未被充分还原，则x：y的值偏大（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
分析 铝铁质岩（主要成分是Al2O3、FexOy和SiO2）加入足量的氢氧化钠，氧化铝和二氧化硅溶解，过滤得铁的氧化物，溶液A为硅酸钠和偏铝酸钠溶液，溶液A中加足量的盐酸，生成硅酸沉淀和氯化铝溶液中，所以C为硅酸，B为氯化铝，在氯化铝溶液中加入氨水得氢氧化铝沉淀，灼烧得氧化铝，硅酸加热分解得二氧化硅，二氧化硅与碳在高温下发生氧化还原反应生成粗硅，
（1）SiO2与碳在高温条件下反应生成粗硅和一氧化碳；
（2）氯化铝溶液中加入氨水生成氢氧化铝，根据电荷守恒可写出离子反应方程式；固体灼烧一般在坩埚中进行；
（3）在高温下，氧化铝可以与氮气、碳反应，生成氮化铝和一种有毒气体为CO，根据元素守恒书写化学方程式，并根据方程可计算出电子转移的物质的量；
（4）①实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水吧一氧化碳赶入后续装置，要检验CO的纯度，再点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比；
②依据实验结果得到，铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为bg，铁的质量为（a-b）g，依据元素物质的量计算得到比值，若实验中FexOy 未被充分还原，则n值会偏小，据此分析；
解答 解：铝铁质岩（主要成分是Al2O3、FexOy和SiO2）加入足量的氢氧化钠，氧化铝和二氧化硅溶解，过滤得铁的氧化物，溶液A为硅酸钠和偏铝酸钠溶液，溶液A中加足量的盐酸，生成硅酸沉淀和氯化铝溶液中，所以C为硅酸，B为氯化铝，在氯化铝溶液中加入氨水得氢氧化铝沉淀，灼烧得氧化铝，硅酸加热分解得二氧化硅，二氧化硅与碳在高温下发生氧化还原反应生成粗硅，
（1）SiO2与碳在高温条件下反应生成粗硅和一氧化碳，反应的方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（2）氯化铝溶液中加入氨水生成氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，固体灼烧一般在坩埚中进行，
故答案为：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；坩埚；
（3）在高温下，氧化铝可以与氮气、碳反应，生成氮化铝和一种有毒气体为CO，反应化学方程式为Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO，根据方程可知，反应中转移电子数为6e-，所以每生成2mol氮化铝，N2得到电子的物质的量为6mol，
故答案为：Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；6；
（4）①实验过程依据反应原理和实验目的分析实验步骤为，组装装置，检验装置气密性，加入试剂，加入水把一氧化碳赶入后续装置，要检验CO的纯度，再点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比，所以操作顺序为b、e、a、c、d，
故答案为：b、e、a、c、d；
②依据实验结果得到，铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量为bg，铁的质量为（a-b）g，依据元素物质的量计算得到比值，x：y=n（Fe）：n（O）=$\frac{m-n}{56}$：$\frac{n}{16}$=$\frac{2（m-n）}{7n}$，若实验中FexOy 未被充分还原，则n值会偏小，所以x：y的值会偏大，
故答案为：$\frac{2（m-n）}{7n}$；偏大．
点评 本题考查物质分离和提纯方法的选择和运用，为高频考点，明确各个流程发生的反应及沉淀和滤液成分是解本题关键，答题时要注意实验流程的分析，题目难度中等
名校课堂系列答案| A． | 用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol•L-1•s-1 | |
| B． | 2s时的压强是起始时的1.1倍 | |
| C． | 2s时物质A的转化率为30% | |
| D． | 2s时物质B的浓度为0.7mol/L |
| A． | 前2s，N2O4的平均反应速率为0.005mol•L-1•s-1 | |
| B． | 平衡时，N2O4的转化率为50% | |
| C． | 平衡时，体系内NO2为0.04mol•L-1 | |
| D． | 在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍 |
已知：①Ksp（CaF2）=1.46×10-10，Ksp（CaC2O4）=2.34×10-9．
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Ni2+ | 6.7 | 9.5 |
（1）“粉碎”的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率．
（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图2．“酸浸”的适宜温度与时间分别为c（填字母）．
a.30℃、30min b.90℃、150min c.70℃、120min d.90℃、120min
（3）证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象 是静置，在上层清液中继续滴加（NH4）2C2O4溶液，若不产生沉淀，则Ni2+已经沉淀完全．将“沉镍”工序得到的混合物过滤，所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体．用75%乙醇溶液洗涤的目的是洗去（NH4）2SO4杂质、便于烘干、减少草酸镍晶体损失．
（4）在除铁和铝工序中，应先加入H2O2氧化，再加氢氧化镍调节pH值的范围为5.0≤pH＜6.7．第2步中加入适量NH4F溶液的作用是除去杂质Ca2+．
（5）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂，写出该制备过程的化学方程式：NiC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;320℃\;}}{\;}$Ni+2CO2↑+2H2O．
（6）已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%，则100kg废镍催化剂最多可制得18.3kg草酸镍晶体（Ni：59，C：12，H：1，O：16）．
