第八章 化学与可持续发展 测试题 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含解析）

第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题（共12题）
1．中国古代音乐文化有悠久的历史和丰富多彩的内容。下列中国古代乐器中生要由合金材料制成的是
A．曾侯乙编钟 B．贾湖骨笛
C．马王堆七弦琴 D．淅川下寺楚慕石排箫
2．某环境监测站每隔一段时间抽取雨水试样，测定其pH，数据如下：
测定时间/min 0 1 2 3 4 5
pH 4.9 4.7 4.5 4.4 4.4 4.4
下列有关说法不正确的是
A．雨水的酸性持续减小
B．雨水的酸性一段时间后趋于稳定
C．雨水对农作物的生长会产生一定的影响
D．工业废气中的硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素
3．下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　)
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A．只有①② B．只有②③ C．全部 D．只有②
4．中国古代化学成绩斐然，下列说法错误的是
A．古代造纸是以木材等为原料,用去除杂质后的纤维素制成的，纤维素属于天然高分子
B．火药是由硫磺、木炭、硝酸钾按照一定比例混合制得的
C．“China”来源于闻名于世的我国陶瓷，陶瓷是一种硅酸盐产品
D．司母戊鼎是商朝铸造的青铜器，它是由纯铜制作的
5．下列有关垃圾处理的方法不正确的是
A．废电池必须集中处理的原因是防止电池中汞、镉、铬、铅等重金属元素形成的有毒化合物对土壤和水源污染
B．将垃圾分类回收是垃圾处理的发展方向
C．家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾
D．不可回收垃圾图标是
6．东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志，下列说法错误的是
A．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜
B．铜器表面的铜绿是盐
C．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素
D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应
7．杀虫剂DDT分子结构如图。下列关于DDT的说法中，不正确的是
A．大量使用DDT会使鸟的数量减少
B．DDT属于芳香烃
C．DDT的分子式是C14H9Cl5
D．DDT的性质稳定且难以降解
8．下列有关食品添加剂使用正确的是．
A．在规定范围使用着色剂，一般认为对人体健康无害
B．为了增进孩子的食欲，可以在饮食中多多使用调味剂
C．亚硝酸钠可延长肉类制品保质期，我们可放心添加使用
D．为增强食品营养，应大力提倡在食品中添加营养强化剂
9．煤的干馏和石油分馏的本质区别在于
A．温度不同 B．产品不同
C．前者隔绝空气加强热，后者不隔绝空气加热D．前者是化学变化，后者是物理变化
10．水是人类赖以生存的重要物质，而水污染却严重影响着人类的生存环境。目前，不会造成水污染的是
A．降雨淋洗将大气中的污染物冲入水中
B．农田排水
C．冰川融化
D．工业生产中废渣、废液的任意排放
11．下列说法不正确的是
A．阿司匹林是一种重要的合成药物，化学名称为乙酰水杨酸
B．天然气的主要成分甲烷是高效、较洁净的燃料
C．石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
D．石油的裂化主要是为了提高汽油等轻质油的产量和质量
12．下列有关说法正确的是
A．氯化镁、亚硝酸钠、山梨酸钾、三聚氰胺均可用作食品添加剂
B．长期大量服用阿司匹林可预防某些疾病，且没有副作用
C．大气中二氧化碳的含量增大，是形成酸雨的主要原因
D．将生活垃圾进行分类处理是一种值得提倡的做法
二、非选择题（共10题）
13．材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础。
（1）通常所说的三大合成材料是指塑料、________和________
（2）材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料（包括硅酸盐材料）、高分子合成材料及复合材料。现代建筑的建设需要大量的钢筋、水泥、玻璃等建筑材料。其中玻璃、水泥属于上述材料中的 ______，制造普通玻璃时，在玻璃窑中纯碱和石英砂发生的化学反应方程式为：____
（3）2017年11月23日，国产大型喷气式客机C919首架机在航空工业试飞中心完成转场陕西阎良后的首次试飞，标志着C919向取得适航证并最终投入航线运营迈出关键一步。
　　　　　　　　
①机身蒙皮使用的是第三代铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是___ （填字母）
a 密度大 b 硬度大 c 抗腐蚀
②飞机轮胎属于橡胶制品。下列材料可用来合成橡胶的是_______ （填字母）
a 石英砂 　 b 异戊二烯 c 石灰石
③机体先进复合材料的使用率达12%。下列属于复合材料的是_______ （填字母）
a 钛合金 　 b 普通陶瓷 c 玻璃钢
（4）中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点________
（5）金属腐蚀会造成巨大的经济损失，钢铁在潮湿的空气中更容易被腐蚀，主要原因是钢铁里的铁和碳构成许多微小的原电池，发生电化学腐蚀。其负极反应式为：_______
14．下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的 请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
A．干馏 B．萃取 C．分液
(1)四氯化碳和水的混合物的分离________；
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等________；
(3)海水提溴获得的溴水中，用苯提取溴单质________ 。
15．可持续发展需要注意“环境保护”和“节约能源”。
(1)以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成，形成这类酸雨的主要气体是________；
(2)氮氧化物(NOx)是大气中的主要气态污染物之一、汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等。汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用韵机理如图所示。
尾气净纯装置中发生的总反应化学方程式为___________；
(3)工业废承需处理达标后才能排放，下列处理方法合理的是___________(填字母)；
A．用中和法除去废水中的酸
B．用絮凝剂除去废水中的重金属离子
C．用氯气除去废水中的悬浮物
(4)饮用水钓消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一、漂白粉是常用的消毒剂，其有效成分是___________。Cl2是传统的自来水消毒剂，而ClO2是新型的自来水消毒剂，这两种消毒剂消毒完成后，氯元素均以Cl-形式存在。现要消毒1m3生活污水，分别用Cl2和ClO2来消毒处理，所耗这两种消毒剂的质量比为___________。(保留小数点后2位)
16．海带中含有丰富的碘元素(以I-形式存在)。实验中提取碘的流程如图：
(1)①写出氯原子的原子结构示意图：_______。
②写出I-的电子式：_______。
③写出步骤②发生的离子方程式_______。
(2)①实验①的操作名称_______。
②实验③所需要的主要玻璃仪器为_______、烧杯。
(3)①实验操作③中，_______(填“能”或“不能”)用酒精来提取碘。
②实验操作③中，若用苯来提取碘，加入少量苯，充分振荡静置后的现象是_______。
A．溶液分层，下层红棕色 B．溶液分层，上层红棕色
C．溶液分层，下层紫红色 D．溶液分层，上层紫红色
(4)检验某无色溶液中是否含有I-，所用试剂不合理的是_______。
A．淀粉溶液和氯水 B．稀硝酸和硝酸银溶液
C．氯水和四氯化碳 D．KBr和稀HCl
(5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的是( )
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中的氯气
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中后的尾气
17．工业生产中，海水提溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如图实验装置（夹持装置略去）模拟该法从浓缩的海水中提取溴。已知：的沸点为58.78℃，密度为3.119,微溶于水，有毒。
实验步骤如下：
①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入至反应结束；
②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；
③关闭活塞b，打开活塞a,再通过A向B中通入足量;
④取B中所得溶液进行蒸馏，收集液溴。
(1)步骤①的A中发生的主要反应的离子方程式为__________。
(2)X试剂可以是_________(填序号），步骤②的B中X试剂与发生反应的离子方程式为__________。
a.
b.饱和食盐水
c.饱和溶液
(3)该实验中尾气处理所用的试剂可为__________。
(4)蒸馏时，除酒精灯、石棉网、带铁圈的铁架台外，还应该选择仪器__________(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为________。
18．煤矿筛选煤后废弃的煤矸石主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3某实验室用煤矸石提取氧化铝，设计实验流程如图：
(1)将煤矸石粉碎的目的是___。
(2)步骤(I)中溶液A和沉淀分离的操作名称是___。
(3)步骤(Ⅱ)中溶液B含有的阴离子除Cl-、OH-外，还有___。
(4)步骤(Ⅲ)中溶液C的溶质含有NaHCO3，其俗称是___ (填“苏打或小苏打”)。
(5)步骤(Ⅳ)中Al(OH)3受热分解的化学方程式为___。
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NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。反应的化学方程式是________________________；样品中铝的质量为________g。
(2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，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=________。
20．现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(计算pH时假定溶液体积没有变化)：
①向其中一份固体中加入100 mL2.0 mol/L的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH=14。
②向另一份固体中加入140 mL 4.0 mol/L的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且pH=0。
(1)写出该铝热反应的化学方程式_____________________________
(2)这包铝热剂中铝粉的质量为_________ , 氧化铁粉末的质量______________
21．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
22．A、B、C、D为短周期元素，请根据下表信息回答问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 工业上通过分离液态空气获得其单质，单质能助燃 气态氢化物显碱性 ＋3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同 第三周期原子半径最小
(1)B在气态氢化物的电子式为：________________。
(2)工业上电解法冶炼单质C的化学方程式为：___________。
(3)D的单质与A的一种氢化物反应生成具有漂白性的物质；D的单质与A的另一种氢化物反应生成A的单质。有关反应的化学方程式为：__________；___________。
参考答案：
1．A
A．曾侯乙编钟是青铜器，主要由合金材料制成，A正确；
B．贾湖骨笛有动物骨骼制成，B错误；
C．马王堆七弦琴主要由木材，动物筋制得，C错误；
D．淅川下寺楚慕石排箫是石制品，D错误；
故选A。
2．A
A.由表中数据可知，随着时间的推移，pH逐渐减小，3分钟之后趋于稳定，酸性增强，然后趋于稳定，故A错误；
B.雨水的酸性3分钟之后趋于稳定，故B正确；
C.酸雨会造成土壤酸化，对农作物的生长会产生一定的影响，故C正确；
D.工业废气中的硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素，故D正确；
答案选A。
3．D
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的，能引起人的呼吸道疾病，故①正确；
②“酸雨”能直接破坏农作物、土壤、建筑物等，酸雨是由氮的氧化物、SO2等引起的，故②错误；
③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的，故③正确；
④“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的，造成水体富营养化，故④正确。
所以与产生的主要原因不相符的只有②。
故选D。
4．D
A．纤维素是多糖，属于天然高分子化合物，故A正确；
B．木炭、硫磺、硝石在点燃的条件下生成硫化钾、氮气和二氧化碳，发生的反应为S+3C+2KNO3K2S+N2↑+3CO2↑，则火药是由硫磺、木炭、硝酸钾按照一定比例混合制得的，故B正确；
C．陶瓷是一种硅酸盐产品，故C正确；
D．青铜器是由铜与锌的合金组成的，故D错误；
答案为D。
5．D
A．电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源会造成污染，所以废电池必须进行集中处理，故A正确；
B．将垃圾分类并回收利用，有利于对环境的保护，减少资源的消耗，是垃圾处理的发展方向，故B正确；
C．家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾，故C正确；
D． 为可回收垃圾图标，故D错误；
故选D。
6．A
A．合金硬度高于成分金属，熔点低于成分金属，故A错误；
B．铜绿为碱式碳酸铜，属于一种碱式盐，故B正确；
C．铜活泼性较弱，易冶炼，铜是最早应用的金属，青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素，故C正确；
D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，因此“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应，故D正确；
综上所述答案为A。
7．B
A．由于DDT难分解，易溶于脂肪，所以容易在鸟类体内聚集，而引起鸟类中毒死亡，A正确；
B．DDT分子中含有氯原子，属于氯代烃，B错误；
C．通过结构式可以知道DDT的分子式为C14H9Cl5，C正确；
D．DDT属于氯代苯性质稳定且难以降解，这正是其被禁用的原因，D正确；
答案选B。
8．A
A、食品添加剂的使用量，卫生部门有严格规定。在规定的范围内使用添加剂，一般对人体健康无害，正确；
B、过量使用调味剂对人体是有危害的，错误；
C、亚硝酸钠是致癌物质，不可长期或大量食用含亚硝酸的食物，错误；
D、营养强化剂不能随意食用，应根据每个人的不同情况或医生的建议而定，错误。
9．D
煤的干馏指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏是属于化学变化；石油的分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，属于物理变化；则二者本质区别在于前者是化学变化，后者是物理变化，答案选D。
10．C
A. 降雨淋洗将大气中的污染物冲入水中，可能形成硫酸或硝酸等物质，会造成水污染，故不符合题意；
B. 农田中可能含有农药等有害物质，排水会造成污染，故不符合题意；
C. 冰川融化是冰熔化成水不会造成水污染，故符合题意；
D. 工业生产中废渣、废液的任意排放可能造成水污染，故不符合题意。
故选C。
11．C
A．阿司匹林是以水杨酸为原料生产的一种重要的合成药物，能够起到解热镇痛的作用，化学名称为乙酰水杨酸，故A正确；
B．天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水并放出大量的热，无污染，故是高效、洁净的能源，故B正确；
C．煤的气化是用煤来生产水煤气，为化学变化，煤的液化是用煤来生产甲醇，为化学变化；而石油的分馏是物理变化，故C错误；
D．石油的裂化是将相对分子质量比较大的烃转化为相对分子质量比较小的过程，目的是为了提高轻质油的产量和质量，故D正确；
故选C。
12．D
A． 向豆浆中加入盐卤（主要成分是氯化镁）能使豆浆增稠、聚沉从而得到豆腐，故氯化镁做豆腐的凝固剂和增稠剂，亚硝酸盐常用作肉食的发色剂和防腐剂，山梨酸钾用于食品防腐，三聚氰胺对人体有害，在食品中添加三聚氰胺对人体只有坏处而没有任何好处，不能用作食品添加剂，故A错误；
B． 任何药物都有副作用，应在医生指导下服用，故B错误；
C． 大气中二氧化碳的含量增大，是形成温室效应的主要原因，故C错误；
D． 将生活垃圾进行分类处理，促进资源回收、减少环境污染，有利于环境保护，应大力提倡，故D正确；
故选D。
13． 合成纤维 合成橡胶 无机非金属材料 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 a b c 低 Fe-2e-=Fe2+
(1)三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶；
(2)生产玻璃和水泥的主要原料为硅酸盐或SiO2，所以玻璃水泥均属于硅酸盐材料，也是无机非金属材料。制造普通玻璃时，纯碱和石英砂发生的化学反应方程式为：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2；
(3)①合金具有密度小、硬度大、熔点低和抗腐蚀等优异性能，故不属于铝锂合金性质的是密度大，选a 。
②橡胶是有机物，故可用来合成橡胶的是异戊二烯，答案选b。
③复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料，玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维组成的一种常用的复合材料，故答案选c；
(4)合金的熔点比其成分金属的熔点均要低，这是合金的一大优点；
(5)钢铁里的铁和碳构成许多微小的原电池，铁作负极失去电子，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+。
14． C A B
(1)CCl4和水不互溶，分层；(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭，应将煤隔绝空气加强热；(3)溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度；据此分析解答。
(1)CCl4和水不互溶，属于两种不互溶液体的分离，应采用分液操作，故答案为：C；
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭，应采用隔绝空气加强热的方法，为干馏，故答案为：A；
(3)溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，因此用苯提取溴水中的溴单质，为萃取操作，故答案为：B。
15． SO2 2NO+O2+4CON2+4CO2 A Ca(ClO)2 2.63∶1
(1)煤炭中的硫燃烧会生成二氧化硫，空气中的二氧化硫气体会在粉尘作催化剂的条件下反应生成三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨，形成这类酸雨的主要气体是SO2；
(2)由图可知，反应Ⅰ为2NO+O2=2NO2，反应Ⅱ为2NO2+4CON2+4CO2，Ⅰ+Ⅱ得到2NO+O2+4CON2+4CO2；
(3)A．中和法适用于除去废水中的酸，所以用中和法除去废水中的酸，故A符合题意；
B．用混凝剂如明矾等除去废水中的悬浮物，用沉淀法除去废水中的重金属离子，故B不符合题意；
C．用混凝剂如明矾等除去废水中的悬浮物，氯气能消毒杀菌，但不能除去悬浮物，故C不符合题意；
答案为A；
(4)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2；
用Cl2消毒处理，转移2mol电子时消耗消毒剂Cl2的质量为71g，转移1mol电子时消耗消毒剂Cl2的质量为35.5g，ClO2来消毒处理，转移5mol电子时消耗消毒剂Cl2的质量为67.5g，转移1mol电子时消耗消毒剂ClO2的质量为13.5g，要消毒1m3生活污水，转移相同物质的量的电子消耗消毒剂Cl2和ClO2的质量比为：35.5g∶13.5g=2.63∶1。
16． Cl2+2I-=2Cl-+I2 过滤 分液漏斗 不能 D D B
海带晒干灼烧得到海带灰，浸泡后的悬浊液需要过滤除杂，对含有碘离子的溶液通入氯气进行氧化，得到含有单质碘的溶液，在水溶液中加入有机萃取剂，萃取后得到碘的有机溶液，对有机溶液进行蒸馏得到晶体碘。
(1)①氯原子核内有17个质子，核外有3个电子层，最外层有7个电子，其原子结构示意图为，答案：；
②碘原子最外层有7个电子，得到1个电子变成碘离子，达到8电子稳定结构，碘离子带一个单位的负电荷，碘离子的电子式为，答案：；
③步骤②为向含有碘离子的溶液中通入氯气，将碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2
，答案：Cl2+2I-=2Cl-+I2；
(2)①实验①为除去悬浊液中的杂质，得到含有碘离子的溶液，使用的操作为过滤，答案：过滤；
②由分析可知，实验③为萃取分液，所需要的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，答案：分液漏斗；
(3)①实验操作③为萃取分液，萃取剂的选择，不但要求被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度，还要求萃取剂和原溶剂不反应、不互溶，因为酒精和水互溶，所以不能用酒精来提取碘，答案：不能；
②实验操作③中，若用苯来提取碘，苯的密度比水小，萃取后碘溶解在苯里溶液呈紫红色，所以加入少量苯，充分振荡静置后的现象是溶液分层，上层紫红色，答案选D；
(4)检验某无色溶液中是否含有I-：
A.氯水中的氯分子可将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉变蓝，A合理；
B.溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成黄色沉淀，说明原溶液中含有碘离子，B合理；
C.氯水中的氯分子可将碘离子氧化为碘单质，四氯化碳为萃取剂，萃取后下层溶液为紫红色，可检验碘离子，C合理；
D.KBr和稀HCl与碘离子不会发生反应，没有明显现象，无法检验碘离子，D不合理，答案选D；
(5) A.灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能使用烧杯，A不符题意；
B.分离海带灰浸泡液的不溶性杂质用过滤的方法，装置乙中装置及操作都正确，B符合题意；
C.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，装置丙中没有加热装置，无法产生氯气，C不符题意；
D.氯气难溶于饱和氯化钠溶液，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气，D不符题意；答案选B。
17． c NaOH溶液 ①③⑤⑥⑦ 59℃(58.78~60℃之间均可)
（1）氯气具有强氧化性，与溴离子反应生成溴单质，离子方程式为，故答案为：；
（2）X用来吸收单质溴，因此可选择饱和亚硫酸钠溶液，单质溴与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠，离子方程式为，故答案为：c，；
（3）、都有毒，可用碱液如NaOH溶液吸收，故答案为：NaOH溶液
（4）蒸馏操作的主要仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶，所以还应该选择的仪器有①③⑤⑥⑦；蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质，由于的沸点为58.78℃，所以蒸馏操作中应控制温度在59℃(58.78~60℃之间均可）。故答案为：①③⑤⑥⑦， 59℃(58.78~60℃之间均可)。
18． 增大接触面积，加快反应速率 过滤 AlO(或偏铝酸根离子) 小苏打 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
煤矿筛选煤后废弃的煤矸石主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3，由于SiO2不与盐酸反应，加入盐酸酸浸后沉淀是SiO2，滤液中含有Al3+和Fe3+，加入过量NaOH溶液，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Al3+转化为AlO，再通入过量二氧化碳，AlO转化为氢氧化铝沉淀，加热即可得到氧化铝，以此解答。
(1)将煤矸石粉碎的目的是：增大接触面积，加快反应速率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率；
(2)步骤(I)中溶液A和沉淀分离的操作名称是过滤，故答案为：过滤；
(3)由分析可知，Al3+和过量NaOH溶液反应生成AlO，步骤(Ⅱ)中溶液B含有的阴离子除Cl-、OH-外，还有AlO，故答案为：AlO；
(4)NaHCO3俗称小苏打，故答案为：小苏打；
(5)Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水，化学方程式为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，故答案为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
19． 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 9b/11.2 80:27 2:3
（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。
20．(1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
(2) 5.4g 9.6g
（1）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
（2）①中反应后氢氧根离子的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，反应中消耗的氢氧化钠的物质的量为：2mol/L×0.1L－0.1mol=0.1mol，氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠，则偏铝酸钠的物质的量为0.1mol，根据铝原子守恒可知原混合物中金属铝的物质的量0.2mol，质量是0.2mol×27g/mol＝5.4g；
②中反应后pH=0，则反应后氢离子的物质的量是0.14mol，由①可知，在第二个反应中Al3+的物质的量是0.1mol，氯离子的物质的量是0.56mol，所以根据氯离子守恒可知亚铁离子的物质的量为：(0.56-0.14-0.1×3)mol÷2=0.06mol；由Fe元素守恒可知，每份铝热剂中氧化铁的物质的量是0.03mol，则整包铝热剂中氧化铁的物质的量是0.06mol，质量是0.06mol×160g/mol=9.6g。故答案为：5.4g；9.6g；
【点睛】明确反应原理、发生的反应是解答的关键，注意守恒法的灵活应用。常见的守恒关系有：①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒；②电解质溶液中的电荷守恒；③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等；④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式，运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
21． 0.8b 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe 80:27 2:3 B
(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。
(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。
22． 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ Cl2+H2O=HCl+HClO Cl2+H2O2=2HCl+O2
工业上通过分离液态空气获得A元素的单质，该单质能助燃，说明A是O元素；B元素的气态氢化物显碱性，则B是N元素；C元素的＋3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则C原子核外有13个电子，C是Al元素；由于同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，D元素的原子是第三周期原子半径最小的元素，则D是Cl元素，然后根据物质的结构性质分析解答。
根据上述分析可知：A是O，B是N，C是Al，D是Cl元素。
(1)B是N元素，其简单的气态氢化物是NH3，NH3分子中N原子与3个H原子形成3个共价键，分子中每个原子都达到最外层稳定结构，NH3的电子式为：；
(2)Al是比较活泼的金属，在工业上常采用电解熔融的氧化铝的方法冶炼，电解方程式为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；
(3)Cl2与水会反应产生盐酸和次氯酸，反应方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO ；Cl2与双氧水会反应产生盐酸和氧气，该反应的方程式为：Cl2+H2O2=2HCl+O