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

第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题（共12题）
1．低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料时代”过渡至“太阳能时代”.下列有关说法错误的是
A．减少煤炭、石油等高碳能源消耗符合“低碳”理念
B．太阳能、地热能、核能、化石燃料均属于新能源
C．煤、石油、天然气都属于碳素燃料
D．习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”是对低碳经济最为形象的描述和概括
2．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④
3．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列说法中不涉及化学反应的是
A．西汉刘安曾记载“曾青得铁则化为铜”的炼铜法
B．曹操诗句“何以解忧唯有杜康”中的杜康，传说杜康用秫米酿制白酒
C．唐《真元妙道要略》中关于火药燃烧的记载“有以硫磺、雄黄合硝石并密烧之焰起”
D．南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中有“臣心一片磁针石，不指南方不罢休”的诗句．磁针石即指指南针，打磨磁石可制得指南针．
4．为了更好地解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找能源；以下做法不能提高燃料效率的是(　　)
A．煤的汽化与液化
B．将煤压成煤球使用
C．液体燃料呈雾状喷出
D．将煤粉碎燃烧
5．下列变化中，不属于化学变化的是（ ）
A．煤的气化 B．石油的裂解 C．煤的干馏 D．石油的分馏
6．2022年北京冬奥会和冬残奥会通过科技助力“碳中和”，体现绿色环保理念。下列说法错误的是
A．冬奥会火炬“飞扬”采用碳纤维与树脂复合材料，对比传统金属材质，碳纤维密度小、强度高
B．冬奥会火炬用加入金属盐类的氢气为燃料，火焰并非淡蓝色是由于金属盐类的焰色反应，焰色反应属于化学变化
C．冬奥会采用二氧化碳跨临界直冷制冰代替氟利昂等制冷剂，具备环保节能、来源广泛、安全无毒等优点
D．冬奥会颁奖花束所用的编织材料是以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质
7．下列金属冶炼的反应原理，不恰当的是。
A．2NaCl(熔融) B．
C． D．
8．据报导，我国某些城市的酸雨严重，为改变这一状况，某市正准备推广使用的清洁能源，下列所列能源不是清洁能源的是
A．太阳能 B．石油 C．天然气 D．酒精
9．2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会将在北京市和河北省张家口市联合举行。北京冬奥会将成为奥运史上第一届全部使用绿色清洁能源供电的奥运会。下列说法错误的是
A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B．使用绿色清洁能源供电有助于减少氮氧化物的排放
C．火力发电时，燃煤中加入CaO可减少酸雨的形成
D．太阳能电池板中将太阳能转化为电能的常用材料是晶体Si
10．下列有关金属的工业制法中，正确的是
A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
11．下列关于化石燃料的说法错误的是
A．石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．煤中含有苯和甲苯，可以用分馏的方法把它们从煤中分离出来
D．天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等
12．人类生活与化学息息相关，下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
C．掩埋废旧电池不会造成环境污染
D．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
二、非选择题（共10题）
13．为减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面采取了一些措施。
（1）有些城市的部分汽车改用压缩天然气（CNG)，天然气的主要成分是_________。
（2）氢化镁（化学式：MgH2)固体看作为氢动力汽车的能源提供剂，提供能源时氢化镁与水反应生成一种碱和氢气，反应的化学方程式为__________________________。选用氢气作为能源的一个优点是_______________________。
14．铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为__________________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_________(填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：
①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为____________________。
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为________________________。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是____________________(任写一项)。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝_____________。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝___________________。
15．⑴ 三月万物复苏，很多人会外出踏青旅游。
①自驾游出行方便。制造汽车轮胎的主要材料是____(填字母)。
a．铝合金　　　　　　　 b．橡胶 c．玻璃
②高速列车出行快捷。建设铁路需要大量水泥。工业上生产水泥的主要原料是石灰石和____(填字母)。
a．黏土　　　　　　 b．纯碱 c．石英
③轮船出行舒适。为防止轮船钢板被腐蚀，可在钢板上镶嵌____(填字母)。
a．铜块 b．锡块 c．锌块
⑵ 旅游期间，在娱乐、购物、旅游时要讲究文明、保护环境。
用过的聚乙烯塑料食品袋要投入贴有可回收物标志的垃圾箱中。聚乙烯的结构简式是______。
⑶在外出行要注意饮食健康。
①面包、牛奶是常见的食物之一，牛奶中的蛋白质在人体内水解可生成______________。
②橙汁是常用饮品。某品牌橙汁中含有维生素C、白砂糖、精制盐、柠檬黄和苯甲酸钠等成分，这几种物质中属于着色剂的是______________。
③饮食不当会引起胃痛。胃舒平[主要成分是Al(OH)3]可治疗胃酸过多，写出Al(OH)3与胃酸反应的离子方程式________________________________。
16．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______________
17．煤中含有硫可以采用石灰石脱硫法进行处理，写出有关反应的方程式。
______________________________
已知某种煤的含硫量为1%，在进行脱硫处理时100t的煤中需要加入多少吨的石灰石？____反应可得硫酸钙多少吨？____
18．有和的混合物共，将其放入某浓度的盐酸中恰好完全反应。另取等质量该混合物与溶液反应，当混合物质量不再减少时，消耗溶液。
求：
(1)原混合物中和的质量各多少克_______？
(2)盐酸的物质的量浓度为多少_______？
19．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验
（苯，一种不溶于水，密度比水小的液体）：
请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是( )（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。
A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是_____；步骤⑤的实验操作名称是_____。
（3）步骤⑤中应充分振荡，然后静置，待分层后( )（填标号）
A．直接将含碘苯溶液从分液漏斗上口倒出
B．直接将含碘苯溶液从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出
（4） ④过程的离子方程式_____。
20．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___。
21．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，实验室提供的试剂如下：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。实验室提纯NaCl的流程如图：
(1)欲除去溶液I中的杂质，写出A所代表的多种试剂，按滴加顺序依次为Ⅰ.NaOH；Ⅱ.___________；Ⅲ.___________ (填化学式)。
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式：
①加入试剂I： ___________。
②加入盐酸：___________。
(3)操作a、b中均用到的玻璃仪器是___________、___________(填仪器名称)，操作c的名称为___________。
(4)若上述流程中未进行操作b，即直接向溶液I中加盐酸到pH为4.5，过滤，得到沉淀X和溶液Y，则沉淀X为___________(写化学式)。
22．已知某些金属氧化物跟熔融烧碱反应生成盐．根据以下化学反应框图填空：
根据以下化学反应框图填空：
（1）单质F是______．
（2）写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)______．
（3）写出B→F+K的离子方程式______．
（4）写出I→J的离子方程式______．
（5）写出H→I的离子方程式______．
参考答案：
1．B
A．减少煤炭、石油等化石能源的使用会减少二氧化碳的排放量，符合“低碳”理念，A项正确；
B．化石燃料不属于新能源，新能源是指传统能源之外的各种形式，它的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能，包括太阳能、风能、生物质能、地热能等，B项错误；
C．煤、石油和天然气均为化石燃料，均为碳素燃料，C项正确；
D．习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”描述了环境和经济发展的关系是对低碳经济最为形象的描述和概括，D项正确；
答案选B。
2．C
①实验室采用图甲所示装置收集NH3，在收集的过程中用滴有酚酞的水检验NH3收集满并吸收逸出的NH3，防止污染环境，符合绿色化学的要求，①合理；
②实验室中作Cl2与钠的反应实验时采用图乙所示装置，浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求，②合理；
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水作氨气与酸反应生成铵盐的实验，挥发的HCl气体和NH3会污染环境，不符合绿色化学的要求，③不合理；
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮氧化物可以收集在气球里，防止污染环境，符合绿色化学的要求，④合理；
综上所述可知符合“绿色化学”要求的是①②④，故合理选项是C。
3．D
A. “曾青得铁则化为铜”是湿法炼铜，反应为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，涉及到化学反应，故A错误；
B. 秫米酿制白酒涉及淀粉的水、葡萄糖的分解反应：C6H12O62C2H5OH+2CO2↑，涉及到化学反应，故B错误；
C. 黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的，反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，故涉及到化学反应，故C错误；
D. 打磨磁石无新物质生成，不涉及化学反应，故D正确；
故选D。
4．B
A．将煤汽化与液化，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故A错误；
B．将煤压成煤球使用，减小了接触面积，不利于煤的充分燃烧，故B正确；
C．将液体燃料呈雾状喷出，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故C错误；
D．将煤粉粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故D错误；
故答案为B。
5．D
A．煤的气化是碳和水等物质作用转化为为一氧化碳和氢气，生成新的物质，属于化学变化，故A不符合；
B．石油裂解是大分子分解为小分子，过程中生成新的物质，属于化学变化，故B不符合；
C．煤的干馏是隔绝空气加强热，过程中生成新的物质，属于化学变化，故C不符合；
D．石油分馏是控制温度，分离一定沸点范围内馏分的混合物的方法，无新物质生成，属于物理变化，故D符合；
故答案为D。
6．B
A．碳纤维与树脂复合材料，具有密度小、强度高的特点，故A正确；
B．某些金属元素灼烧会发出颜色，焰色反应属于物理变化，不是化学变化，故B错误；
C．氟利昂会破坏臭氧层，使用二氧化碳跨临界直冷制冰技术加大了二氧化碳的消耗，使大气中二氧化碳的浓度降低，减缓了气候变暖，故C正确
D．羊毛的主要成分是蛋白质，故D正确；
故选：B。
7．B
金属冶炼的方法与金属的活泼性相关，金属越是活泼，越难冶炼，其中活泼金属Na、Mg、Al要用电解法来冶炼，而Fe、Cu可用还原法来冶炼；
A．Na是活泼金属，利用电解熔融的氯化钠获得金属Na，A正确，不符合题意；
B．Mg是活泼金属，利用电解熔融的氯化镁获得金属Mg，B错误，符合题意；
C．Al是活泼金属，利用电解熔融的氧化铝获得金属Al，C正确，不符合题意；
D．Fe是较活泼金属，利用热还原法来获得Fe，其中可以使用的还原剂有C、CO、和Al，D正确，不符合题意；
故合理选项为B。
8．B
A、太阳能不产生有毒物质，为清洁能源，故A不选；
B、石油燃烧能产生有毒污染物，不是清洁能源，故B可选；
C、天然气燃烧比较充分，为清洁能源，故C不选；
D、酒精燃烧比较充分，为清洁能源，故D不选；
故答案选B。
9．A
A．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除污染，而不是对产生的污染进行治理，A错误；
B．火力发电是空气中氮氧化物的来源之一，使用绿色清洁能源供电，可以减少氮氧化物的排放，B正确；
C．燃煤中加入CaO时，煤中的S元素燃烧产生的SO2与CaO、O2发生反应：，使S元素留在炉渣中，因此可以减少SO2的产生与排放，从而减少酸雨的形成，C正确；
D．太阳能电池板的主要材料是高纯硅晶体，将太阳能转化为电能的常用材料是晶体Si，D正确；
故合理选项是A。
10．B
A．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解熔融的氯化钠可生成金属钠和氯气，故A错误；
B．CO还原氧化铁可以生成铁和二氧化碳，故B正确；
C．用海水为原料，经一系列过程制得氢氧化镁固体，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融的氯化镁生成镁和氯气，故C错误；
D．从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝和氧气，故D错误；
答案选B。
11．C
A．汽油中的碳原子数一般在C5～C11范围内，石油中含有C5-C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油，故A正确；
B．含C18以上烷烃经过催化裂化，碳链断裂，生成含碳原子数较少的烃，可得到汽油，故B正确；
C．煤中不含苯和甲苯，是煤经过干馏发生了复杂的化学反应才能生成苯和甲苯，故C错误；
D．天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器，天然气也可用作化工原料，以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种，故D正确；
故选C。
12．D
A．食品加工时可以适当添加防腐剂，但不能超过规定的量，故A错误；
B．磷是植物生长的需要的一种重要元素，含磷洗涤剂排入水中，会造成水体富营养化，造成赤潮或水华，故B错误；
C．掩埋废旧电池会造成土壤污染，故C错误；
D．天然气不完全燃烧会产生CO，CO是有毒气体，故D正确；
故选D。
13． CH4 MgH2+H2O＝Mg(OH)2+H2↑ 携带方便，使用安全
（1）天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4。
（2）提供能源时氢化镁与水反应生成一种碱和氢气，根据原子守恒可知碱是氢氧化镁，因此反应的化学方程式为MgH2+H2O＝Mg(OH)2+H2↑。选用氢气作为能源的一个优点是携带方便，使用安全。
14． 吸氧腐蚀 B 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O 氮氧化物排放少（或其他合理答案） 4：1 0.05
⑴①钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀。
②在B点的海水中氧气浓度最大，发生的吸氧腐蚀最快，生成的铁锈最多。
⑵①硝酸受热分解产生NO2、O2、H2O，通过氧化还原反应的化合价升降法将其配平。
②通过示意图分析，确定HNO3与Fe该反应的生成物除了Fe(NO3)2还有NH4NO3，先根据得失电子守恒有4Fe＋10HNO3－4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3，再根据原子守恒得4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3＋3H2O。
③该生产流程中生成了NH4NO3，没有产生NO、NO2等有毒气体，减少了氮氧化物的排放量，符号“绿色化学”思想。
⑶①据题意有K＝，则n(CO)：n(CO2)＝4：1。
②据题意有n(CO)：n(CO2)＝(x-0.01)：0.01＝4：1，解得x＝0.05 mol。
15． b a c 氨基酸 柠檬黄 Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O
（1）①制造汽车轮胎的主要材料是橡胶，答案选b。
②工业上生产水泥的主要原料是石灰石和黏土，答案选a。
③为防止轮船钢板被腐蚀，可在钢板上镶嵌一种金属性强于铁的金属，形成原电池，其中铁是正极被保护，由于铜和锡的金属性均弱于铁，所以该金属应该是锌，答案选c。
（2）乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，则聚乙烯的结构简式是。
（3）①牛奶中的蛋白质在人体内水解可生成氨基酸。
②某品牌橙汁中含有维生素C、白砂糖、精制盐、柠檬黄和苯甲酸钠等成分，这几种物质中属于着色剂的是柠檬黄，维生素C是抗氧化剂，白砂糖、精制盐是调味剂，苯甲酸钠是防腐剂。
③胃舒平[主要成分是Al(OH)3]可治疗胃酸过多，Al(OH)3与胃酸反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O。
16．(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；
17． 、 3.125 4.25
本题主要考查煤脱硫的过程及相关计算。
（1）石灰石在高温下会分解为CaO，煤燃烧会产生SO2，CaO是碱性氧化物，SO2是酸性氧化物，二者可以结合为CaSO3，在空气的作用下，CaSO3会再被氧化为CaSO4，此过程的化学方程式为：、；
（2）由题知，煤中含1t S，则可转化为SO2的物质的量为，根据CaO-SO2-CaCO3-CaSO4，可知需要CaCO3的质量为=3.125t，生成CaSO4的质量为=4.25t。
18．(1)、
(2)
【解析】（1）
溶液中，根据反应方程式，可得关系式，所以，解得，故，故答案为：、；
（2）
和的混合物与盐酸恰好反应所生产的、，根据原子守恒可知，由氯离子守恒可知，故，故答案为：。
19． BDE 过滤 萃取、分液 D 2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ 2H2O
由实验流程可知，海带在坩埚中灼烧后溶解，然后过滤得到含碘离子的溶液，④中发生氧化还原反应生成碘单质，⑤发生萃取得到含碘的有机溶液，⑥蒸馏得到碘单质。
（1）灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，故答案为：BDE；
（2）海带在坩埚中灼烧后溶解，然后过滤得到含碘离子的溶液，所以步骤③的实验操作名称是过滤；发生萃取得到含碘的有机溶液，⑤的实验操作名称是萃取、分液，故答案为：过滤；萃取、分液；
（3）步骤⑤是萃取、分液，苯来提取碘的理由是碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，且苯和水不互溶、和碘水不反应；在分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后先将水层（密度大于苯，在下层）从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出，选D；故答案为：D。
（4）④中发生氧化还原反应生成碘单质，在酸性条件下，过氧化氢氧化碘负离子的离子反应方程式为：2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ 2H2O，故答案为：2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ 2H2O。
20． 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。
21． BaCl2溶液 饱和Na2CO3溶液 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 玻璃棒 烧杯 蒸发(结晶) BaSO4
粗盐的分离和提纯过程为：用饱和碳酸钠溶液来除去CaCl2和加入至过量的BaCl2，用NaOH溶液来除去MgCl2，用BaCl2溶液来除去Na2SO4，然后过滤，洗涤，向滤液中加入盐酸来除去加入至过量的NaOH和Na2CO3，最后蒸发，除去过量的少数HCl，由于每次加入的除杂试剂均要过量，故加入试剂的要求为：Na2CO3在BaCl2之后加入，过滤后在滤液中加入稀盐酸，据此分析解题。
(1)由分析可知，Na2CO3在BaCl2之后加入，故欲除去溶液I中的杂质，写出A所代表的多种试剂，按滴加顺序依次为Ⅰ.NaOH；Ⅱ. BaCl2溶液；Ⅲ. 饱和Na2CO3 溶液，故答案为：BaCl2溶液；饱和Na2CO3 溶液；
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式：
①加入试剂I：即MgCl2和NaOH反应，故反应方程式为：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，故答案为：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；
②由分析可知，向滤液中加入盐酸来除去加入至过量的NaOH和Na2CO3，故所发生的反应方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故答案为：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
(3)由题干流程图可知，操作a、b分别为溶解和过滤，故均用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯(填仪器名称)，操作c的名称为蒸发结晶，故答案为：玻璃棒；烧杯；蒸发(结晶)；
(4)由于加入试剂A后生成的沉淀CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2均溶于盐酸中，只有BaSO4不能溶于盐酸中，故若上述流程中未进行操作b，即直接向溶液I中加盐酸到pH为4.5，过滤，得到沉淀X和溶液Y，则沉淀X为BaSO4，故答案为：BaSO4。
22． H2 4Fe2++8NH3 H2O+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓+8 2Al+2OH-+2H2O═2+3H2↑ Al3++3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3 +4H+=Al3++2H2O
溶液E中加入NH3·H2O，通入空气生成红褐色沉淀，红褐色沉淀为Fe(OH)3，可知单质C为Fe，与稀酸反应生成Fe2＋，单质F为氢气。溶液I中加入NH3·H2O得到沉淀J，加入强碱溶液，沉淀溶解，可知溶液I含有Al3＋，沉淀J为Al(OH)3。单质B为Al，Al和强碱发生反应生成AlO2－和H2。化合物A为铁的氧化物，单质B为Al，发生铝热反应得到Fe和Al2O3。
(1)气体F可由铁和稀酸反应得到，也可以由Al和强碱反应得到，可知单质F为H2；
(2)E为含有Fe2＋的溶液，加入NH3·H2O、通入空气后得到Fe(OH)3，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8NH3·H2O＋2H2O=4Fe(OH)3＋8NH4＋；
(3)B为Al，与碱反应转化为AlO2－和H2，离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－=2AlO2－＋3H2↑；
(4)Al3＋和NH3·H2O反应生成Al(OH)3，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋；
(5)H为NaAlO2，与过量的酸反应生成Al3＋，离子方程式为AlO2-＋4H＋=Al3＋＋2H2O。