第八章《化学与可持续发展》单元测试卷（含解析）—2022—2023学年人教版（2019）化学高一下学期必修第二册

第八章《化学与可持续发展》单元测试卷
一、单选题
1．下列金属通常是用热还原法治炼的是
A．钠 B．铁 C．镁 D．汞
2．在人类生产、生活所需能量日益增多的今天，研究化学反应及其能量变化对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。下列说法中错误的是
A．天然气、液化石油气和煤是我国目前推广使用的清洁燃料
B．化石能源中的煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，石油是由各种烃类组成的混合物
C．海洋潮汐能、波浪能等新型能源的开发利用对降低碳排放量具有重要意义
D．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏和液化都能促使人们更有效地使用化石能源，有利于节能和环保
3．某学习小组从海带中提取碘单质并进行纯化，下列实验装置和操作不能达到目的的是
A．溶解海带灰 B．用萃取碘水中的 C．从碘的溶液中提取 D．精制单质碘
A．A B．B C．C D．D
4．下列四组物质中，利用如图装置可以纯化的是(括号中物质为杂质)
A．氯化铵(碘单质) B．小苏打(苏打) C．碘(砂粒) D．铜粉(氧化亚铜)
5．世界各国离不开的化石燃料十分有限，为了开发新能源，下列方法可行的是（ ）
A．利用电解水的方法得到氢气作能源 B．砍伐树木作能源
C．因煤的储量比石油丰富，应多用煤作能源 D．开发太阳能、核能等新能源
6．国家“十三五”期间科技创新引领中国加速奔跑。下列“十三五”科技成果中主要由合金材料制成的是
A．虚拟莫高窟洞窟 B．新型冠状病毒灭活疫苗 C．世界最薄触控玻璃 D．时速600公里的高速磁浮列车
A．A B．B C．C D．D
7．下列做法中不符合“绿色化学”思想的是(　　)。
A．以水性涂料代替油性涂料
B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂
C．实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理
D．在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气
8．下列有关生活中常见物质的说法不正确的是
A．医用酒精是中性消毒剂，能使细菌内蛋白质变性而杀菌
B．火腿中常加入适量NaNO2作防腐剂、抗氧化剂
C．用灼烧的方法可以区分羊毛衫和涤纶衫
D．84消毒液与洁厕灵合用能增强消毒效果
9．压力大使人长期处于紧张状态，肠胃系统无法得到正常休息，致使胃酸过多出现胃病。某同学胃部不适，医生诊断后让服用主要成分为Al(OH)3的药物胃舒平，该同学在服用期间不宜食用的是
A．米饭 B．松花蛋 C．面条 D．醋
10．下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg
B．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
C．在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al
D．工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁
11．下列图示过程，由太阳能直接转变为化学能的是
A． 光伏发电 B． 风力发电
C． 水力发电 D． 光合作用
12．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。下列行为不利于实现碳中和的是
A．利用风能实现清洁发电 B．使用新技术提高传统能源的利用效率
C．将重质油裂解为轻质油作为燃料 D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
13．打赢蓝天保卫战，提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是
A．PM2. 5(细小颗粒物) B．CO2
C．SO2 D．NO、NO2
14．从海带中提取碘的一种实验流程如图所示。
下列说法错误的是
A．灼烧海带可在坩埚中进行
B．操作a的名称为过滤
C．通入氯气时发生的主要反应为
D．试剂X可以选用无水乙醇
15．下列所示物质的制备方法合理的是
A．实验室从海带中提取单质碘：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
B．金红石(主要成分TiO2)为原料生产金属Ti：金红石、焦炭TiCl4 Ti
C．从海水中提取溴：浓缩海水→溴水Br2
D．由铝土矿为原料制备金属铝：Al2O3 AlCl3(aq)AlCl3(s) Al
二、填空题
16．冶炼金属常用以下几种方法：
a．以C、CO或H2作还原剂还原；
b．利用铝热反应原理；
c．电解法；
d．热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属_______；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______；
③Hg、Ag等不活泼金属_______；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：
熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
Na 97.8 883 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1 413 2.165
KCl 770 1 500 1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是：KCl＋NaNaCl＋K。工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？_______；其选择范围是_______。
17．碘单质对动植物的生命极其重要，还可用于医药、照相、染料和系统监测等。某学习小组在实验室中从海藻和油井盐水生产母液中提取碘单质的主要步骤如图所示：
已知：本实验条件下，氧化性：Cl2＞IO＞MnO2＞I2
检验海藻和油井盐水生产母液中含有I-的操作和现象为___________。
三、计算题
18．某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 －
Ⅰ.(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是________(填序号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol·L－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：
(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为___________；上述现象说明溶液中________结合OH－的能力比________强(填离子符号)。
(3)B与A的差值为________mol。
(4)B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。
19．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。
（1）若取a g样品，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L，样品中铝的质量是______________g。
（2）若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：_______________________，氧化铁与铝的质量比是_____________。
（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与（1）中所得气体的体积比c:b__________。
（4）用铝热法还原下列物质，制得金属各1mol，消耗铝最少的是____________
A．MnO2 B．Fe3O4 C．Cr2O3 D．V2O5
四、实验题
20．聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源，粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：
(1)“碱溶”时，粉煤灰发生反应的化学方程式为_____________________________
(2)“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________
(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是__________________________
(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ，其原因是_____________________________
(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2，发生反应的离子方程式是____________________
21．石蜡油(17个碳原子以上的液态烷烃混合物)的分解实验装置如图所示(部分仪器已省略)。在试管①中加入石蜡油和氧化铝；试管②放在冷水中，试管③中加入溴的四氯化碳溶液。
实验现象：试管①中加热一段时间后，可以看到试管内液体沸腾；试管②中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜色褪去。根据实验现象回答下列问题：
(1)试管①中氧化铝的作用是_______、_______
(2)装置A的作用是_______
(3)已知：试管①中发生的主要反应有：C17H36C8H18+C9H18；C8H18C4H10+C4H8。丁烷可进一步分解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另两种有机物，它们的结构简式为_______和_______，这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物，其可能结构为_______(答案可能不止一个，下同)
A．B．
C．D．
(4)试管②中的少量液体的组成是_______(填序号)
①甲烷 ②乙烯 ③液态烷烃 ④液态烯烃
试卷第2页，共7页
参考答案：
1．B
【详解】A．钠性质活泼用电解法制取，故A不符合题意；
B．铁性质较活泼用热还原反应制取，故B符合题意；
C．镁性质活泼用电解法制取，故C不符合题意；
D．汞性质较稳定，用加热分离的方法制得，故D不符合题意；
答案选B。
【点睛】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法；电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得。
2．A
【详解】A．煤不是清洁燃料，A错误；
B．化石能源包括煤、石油、天然气，煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，石油是由各种烃类组成的混合物，B正确；
C． 海洋潮汐能、波浪能等新型能源的开发利用减少了化石燃料的使用、对降低碳排放量具有重要意义，C正确；
D．有效利用化石能源的途径有：石油的分馏、裂化、裂解；煤的干馏、煤的液化和煤的气化等，石油和煤的综合利用有利于节能和环保，D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A．应在烧杯中加适量水以浸泡海带灰、搅拌可加速可溶性物质的溶解，A不符合；
B．四氯化碳的密度比水大，在下层，下层液体为含的四氯化碳溶液，分液时下层液体从下口流出，B不符合；
C．蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，C符合；
D．碘易升华，用升华法精制单质碘，D不符合；
故选C。
4．C
【分析】如图装置是分离能升华或加热分解全部生成气体的固体混合物。
【详解】A．氯化铵受热分解得到氨气和氯化氢气体、碘在加热中也变成气体，混在一起不能分离，A项错误；
B．加热时小苏打分解，B项错误；
C．砂粒熔点高，加热时碘升华，在滤纸上被吸附，实现碘的纯化，C项正确；
D．氧化亚铜加热后能与氧气反应得到氧化铜。铜粉中含有氧化亚铜，不能用加热方法提纯铜粉，可用稀硫酸溶解氧化亚铜，再过滤、洗涤、干燥，得到铜粉，D项错误。
故答案选C。
5．D
【详解】A．电解水得到氢气会消耗大量的电能，故此法不可行；
B．砍伐树木做能源，会破坏生态平衡，故此法不可行；
C．煤和石油都是不可再生能源，应该开发新能源，故此法不可行；
D．开发太阳能、生物质能、地热地表能、核能等新能源，可以解决能源危机，故此法可行；
故选D。
6．D
【详解】A．虚拟莫高窟洞窟不是合金材料，A不合题意；
B．新型冠状病毒灭活疫苗主要成分是蛋白质，不是合金材料，B不合题意；
C．世界最薄触控玻璃主要成分是硅酸盐材料，为无机非金属材料，不是合金材料，C不合题意；
D．时速600公里的高速磁浮列车的主要材料中有合金材料，D符合题意；
故答案为：D。
7．D
【详解】A．用水代替有机溶剂可减少污染，符合“绿色化学”思想，故A正确；
B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂，防止磷污染造成富营养化，符合“绿色化学”思想，故B正确；
C．实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理，废物再利用，提高了原料的利用率，符合“绿色化学”思想，故C正确；
D．直接排放氯气到大气中可产生污染，不符合“绿色化学”思想，故D错误；
故选D。
8．D
【详解】酒精能使蛋白质变性，故A正确；NaNO2是常用防腐剂，故B正确；羊毛的成分是蛋白质，涤纶是合成纤维，可以用灼烧的方法区分，故C正确；84消毒液的成分是次氯酸钠、洁厕灵的主要成分是盐酸，混合使用能生成有毒的氯气，故D错误。
9．D
【详解】A．米饭属于淀粉，不与氢氧化铝反应，A不符合题意；
B．松花蛋属于蛋白质，不与氢氧化铝反应，B不符合题意；
C．面条属于淀粉，不与氢氧化铝反应，C不符合题意；
D．醋属于有机酸能与氢氧化铝反应，D符合题意；
故选D。
10．C
【分析】金属冶炼的方法根据金属活动性来确定，非常活泼的金属(如钠、镁、铝等)用电解法治炼，通过电解相应的熔融金属化合物来制备金属单质，较活泼金属(如铁、铜等)用热还原法治炼，利用还原剂(如、、等)在高温下还原相应的金属化合物来制备金属单质，不活泼金属(如银、汞等)用热分解法治炼，利用加热的方法分解相应的金属化合物来制备金属单质。除了选择正确的方法，还要根据工业生产实际选择合适的原料，如工业炼铁常用还原的方法，而不用铝热反应，因为利用铝热反应炼铁成本较高且得到的往往是金属粉混合物，难以分离。
【详解】A．制备单质Mg应用电解熔融MgCl2的方法，A项错误；
B．制备Cu用热还原法制备，B项错误；
C．制备单质Al，在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物，C项正确；
D．工业炼铁常用还原的方法，而不用铝热反应，因为利用铝热反应炼铁成本较高且得到的往往是金属粉混合物，难以分离，D项错误；
答案选C。
11．D
【详解】A. 光伏发电是太阳能转化为电能，A错误；
B. 风力发电是风能转化为电能，B错误；
C. 水力发电是动能转化为电能，C错误；
D. 植物的光合作用是化学变化，太阳能转化为化学能，D正确。
答案选D。
12．C
【详解】A．利用风能实现清洁发电，减少含碳燃料的使用，有利于实现碳中和，A不符合题意；
B．使用新技术提高传统能源的利用效率，从而减少含碳燃料的使用，有利于实现碳中和，B不符合题意；
C．将重质油裂解为轻质油作为燃料，燃料的碳含量变化不大，对大气中碳排放影响不大，不利于碳中和，C符合题意；
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇，可减少大气中CO2的排放量，有利于实现碳中和，D不符合题意；
故选C。
13．B
【详解】A．PM2.5是指环境空气中直径小于等于2.5μm的颗粒物，能较长时间悬浮于空气中，其在空气中的含量越高代表空气污染越严重，属于空气污染物，A不符合题意；
B．CO2本身就是空气的成分，不属于大气污染物，B符合题意；
C．SO2会造成酸雨，是大气主要污染物之一，有毒，有刺激性气味，C不符合题意；
D．NO、NO2是有毒有害气体，能造成硝酸型酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等，属于大气污染物，D不符合题意；
答案选B。
14．D
【分析】干海带在坩埚中灼烧后成为海带灰，用水浸取后过滤，滤液中通入Cl2，将I-氧化为I2；用有机溶剂萃取后分液，蒸馏有机碘溶液，便可获得碘。
【详解】A．坩埚是耐高温的仪器，灼烧海带可在坩埚中进行，A正确；
B．操作a用于分离固体与液体的混合物，其名称为过滤，B正确；
C．通入氯气时，Cl2将I-氧化为I2，发生的主要反应为，C正确；
D．试剂X应为与水不互溶的有机溶剂，乙醇易溶于水，不能作萃取剂，D错误；
故选D。
15．B
【详解】A．海带中的碘元素以碘离子的形式存在，溶解过滤后应通入氯气将碘离子氧化成碘单质之后再萃取，故A错误；
B．TiO2、C、Cl2混合反应生成TiCl4，稀有气体保护下Mg还原TiCl4生成Ti，可实现转化，故B正确；
C．海水中提取溴一般是先将海水中的溴离子氧化成溴单质，溴易挥发，利用热空气将溴单质吹出，用饱和亚硫酸钠溶液还原吸收溴，再通入氯气氧化得到溴的浓溶液，最终得到溴，故C错误；
D．加热蒸干氯化铝溶液无法得到氯化铝固体，且氯化铝为共价化合物，熔融状态下不能导电，无法电解得到铝，故D错误；
答案为B。
16．(1) a c d b
(2) 熔点和沸点 801 ℃【详解】（1）①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属以C、CO或H2作还原剂还原冶炼，故选a；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属电解法电解NaCl、MgCl2等，故选c；
③Hg、Ag等不活泼金属热分解法，例如热分解HgO，故选d；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属利用铝热反应原理，故选b；
（2）要进行反应Na＋KCl=NaCl＋K，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801 ℃17．取少量母液于洁净试管中，加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解
【详解】取少量母液于洁净试管中，加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解，则说明溶液中含有I-。
18． 合理 NaOH溶液 2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO＋3H2↑ B H＋＋OH－=H2O NH＋OH－=NH3·H2O Al3＋、Fe3＋、H＋ NH 0.008 0.032 7
【详解】Ⅰ．(1)由表中数据比较可知，铝的熔点比铁低，该反应放出的热量使铁熔化，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金，因此此说法合理。
(2)利用金属Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气而铁不与NaOH溶液发生反应即可验证，因此验证合金中含铝单质，需要加入NaOH溶液，其离子反应方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO＋3H2↑。
(3)A．Fe、Al与浓硫酸发生钝化反应，阻碍反应的进行，不能用浓硫酸溶解，故A错误；
B．Fe和Al属于活泼金属，都能与稀硫酸发生反应，能用稀硫酸溶解，故B正确；
C．Fe、Al与稀硝酸反应，但会生成有毒的NO，污染空气，不能用稀硝酸溶解，故C错误；
D．Al能与NaOH溶液反应，但Fe不能与NaOH溶液反应，因此不能用NaOH溶液溶解，故D错误；
答案选B。
Ⅱ．(1)由图示可知，OC段没有沉淀产生，说明硝酸过量，OC段发生酸碱中和反应，此阶段发生离子反应方程式为H＋＋OH－=H2O。
(2)由图象可知硝酸过量，OC段发生酸碱中和反应，CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，而DE段消耗了NaOH，但沉淀的物质的量没有变化，由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH，DE段发生的离子反应方程式为NH＋OH－=NH3·H2O，而先产生沉淀，后生成NH3·H2O，说明Al3＋、Fe3＋、H＋结合OH－能力强于NH。
(3)EF段为Al(OH)3与NaOH反应，其离子反应方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O，只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3的物质的量，则氢氧化铝的物质的量为4mol·L－1×(36－34)×10－3L＝0.008mol。
(4)参加反应的n(Al)＝0.008mol，因为1mol的Al3＋、Fe3＋均与3mol的NaOH反应，由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数，即3n(Fe)＋3n(Al)＝n(NH)×8＝4mol·L－1×(34－31)×10－3L×8，解得n(Fe)＋n(Al)＝0.032mol，n(Fe)＝0.024mol，两种沉淀的物质的量为0.032mol，生成两种沉淀共消耗n(NaOH)＝0.032mol×3＝0.096mol，所以C点体积为31mL－×103mL＝7mL。
【点睛】本题的难点是II，要根据题目所给信息分析，合金加入硝酸后，合金溶解，且没有气体产生，说明HNO3中部分N转化成NH，然后根据加入NaOH对过程进行分析，开始时没有沉淀产生，说明硝酸过量，然后一步步分析，化学计算中往往利用特殊方法进行计算，如电子守恒、元素守恒等。
19． 0.8b 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe 80:27 2:3 B
【分析】(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的体积计算铝的质量；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比；
(3)由方程式可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比．注意铁与盐酸反应生成氯化亚铁；
(4)根据化合价的变化判断，化合价变化的数值越小，说明发生氧化还原反应时得到的电子数目越少，则消耗铝的量最少。
【详解】(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式知，铝的质量=××27g/mol=g；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比，则样品中氧化铁与铝的质量比为(56×2+16×3):2×27=80:27；
(3)由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比，所以(3)中生成的氢气与(1)中生成氢气体积之比c：b=2n(Fe):3n(Al)=2:3；
(4)A．MnO2～Mn，生成1molMn，需要得到4mol电子，消耗molAl；
B．Fe3O4～3Fe，生成1molFe得到mol电子，消耗molAl；
C．Cr2O3～2Cr，生成1molCr，需要3mol电子，消耗1molAl；
D．V2O5～2V，生成1molV，需得电子5mol，消耗molAl；
所以制得金属各1mol，消耗铝最少的是B，故答案为B。
20．(1)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O
(2)Fe3O4＋8H+ = 2Fe3+＋Fe2+＋4H2O
(3)滤渣Ⅰ
(4)温度过高，H2O2受热分解
(5)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源，加入硫酸，二氧化硅不反应成为滤渣Ⅱ，铁转化为盐溶液，加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁；结晶得到硫酸铁；粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，加入氢氧化钠碱溶，将铝转化为偏铝酸钠溶液，Fe2O3、FeO不反应成为滤渣Ⅰ，滤液加入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，沉淀加入硫酸溶解、结晶得到硫酸铝；硫酸铝、硫酸铁最终制得聚合硫酸铁铝；
【详解】（1）粉煤灰的主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等， “碱溶”时，两性氧化物Al2O3与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水，反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O；
（2）硫铁矿烧渣的主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等，矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，发生反应的离子方程式为Fe3O4＋8H+ = 2Fe3+＋Fe2+＋4H2O；
（3）“滤渣Ⅰ”的成分是Fe2O3、FeO ；“滤渣Ⅱ”的成分是SiO2。根据物质的转化关系可知在本流程中能加以利用的是滤渣Ⅰ；
（4）用H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+，但是若氧化温度过高。H2O2就会发生分解反应而失去氧化作用，所以应控制温度不超过57，故答案：温度过高，H2O2受热分解；
（5）“氧化”时若用MnO2溶液代替，亚铁离子和二氧化锰反应生成铁离子、锰离子，离子方程式是2Fe2＋＋MnO2＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O。
21． 催化剂 防暴沸 防止试管③中液体倒吸回试管②中 CH2=CH-CH3 CH2=CH2 AC ③④
【分析】高碳烷烃在催化剂作用下分解生成低碳的烷烃和烯烃，其中烯烃能和溴水发生加成反应，5~10左右碳原子的烷烃常温下为液态，结合装置的特点和有机物的性质分析解题。
【详解】(1)试管①中氧化铝即可防止液体混合加热引起暴沸现象，又是石蜡油发生分解反应的催化剂；
(2) CH2=CH-CH3和CH2=CH2能与溴水发生加成反应，使气压降低，发生倒吸，装置A的作用是防止试管③中液体倒吸回试管②中；
(3) 丁烷的两种裂解方式为：C4H10→CH4+CH2=CHCH3，C4H10→C2H6+CH2=CH2，如果是乙烯和丙烯之间发生加聚反应，由于碳原子之间的连接顺序可以有 和 两种结构简式，分别为A、C结构；
(4) 石蜡在催化剂氧化铝存在下，加热可以裂化为短链的气态饱和烃和不饱和烃，还有液态的饱和烃和不饱和烃，故答案为：③和④。
【点睛】考查石油的催化裂化和裂解，结合烷烃和烯烃的性质分析，注意掌握加成反应和加聚反应的原理是解题的关键