第八章 化学与可持续发展 测试题 （含解析）2022-2023学年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．下列说法中正确的是
A．CH4使酸性KMnO4溶液褪色
B．石油的裂解可提高汽油等轻质油的质量和产量
C．煤的干馏主要目的是为了获得乙烯等气体
D．氨基酸分子中均含有羧基（-COOH）和氨基（-NH2）
2．下列有关石油和煤的利用叙述错误的是
A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B．在常压蒸馏塔和减压蒸馏塔中对石油进行分馏，原理相同，均属于物理变化
C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油
3．在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%。在用合成的过程中，欲使原子的利用率达到最高，还需要的其他反应物有
A．CO2和H2O B．CO和HCHO C．CH3OH和H2 D．H2和CO2
4．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是
A．石油裂解得到的汽油是纯净物 B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料 D．煤就是碳，属于单质
5．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是
A．“84”消毒液具有强氧化性，可用于居家环境杀菌消毒
B．酸雨、土壤酸化等环境问题通常都与硫的化合物有关
C．天然气、液化石油气和煤是我国目前推广使用的清洁燃料
D．减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放，是减少雾霾发生的有效措施
6．金属材料对于促进生产发展、改善人们的生活发挥了巨大作用。下列有关金属材料的说法正确的是
A．C919飞机采用大量先进的复合材料、铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料
B．纯金属内掺入其他金属原子形成合金可以使原子排布整齐、硬度增大
C．钢的含碳量比生铁高
D．金属材料中的硬铝为金属铝的单质
7．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中的“原子经济性”是指反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合“绿色化学”原子经济性要求的是（ ）
A．用甲烷与氯气制备一氯甲烷
B．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
C．用苯和液溴为原料制取溴苯
D．用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳
8．下列说法不正确的是
A．和的实验式相同
B．煤的气化和液化、石油的分馏都是物理变化
C．和一定互为同系物
D．正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
9．化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法不正确的是（）
A．温室效应导致海水的酸度增大，贝壳类生物的生存将会受到威胁
B．油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，长时间放置的油脂会因水解而变质
C．石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
D．白葡萄酒含维生素C等多种维生素，通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化
10．2020年11月，我国“奋斗者”号载人潜水器(如图)，成功坐底马里亚纳海沟。潜水器外壳使用的钛合金可能具有的性质是
A．耐高压 B．易与海水反应
C．硬度小 D．易与氧气反应
11．硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如图：
已知：H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-，Ka=5.81×10-10。下列说法不正确的是
A．在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体为NH3
B．可选用KCSN溶液检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子
C．在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，主要目的是除去Fe3+和Al3+
D．H3BO3与足量NaOH溶液反应的化学方程式：NaOH+H3BO3=Na[B(OH)4]
12．2020年11月以来，我们国家在科技方面捷报频传：“奋斗者”号载人潜水器潜至10909米的深海；嫦娥5号从月球携带的月壤成功返回；人造太阳首次放电；高分14号卫星发射成功等等。下列说法不正确的是
A．月壤中富含的与地球上的互为同素异形体
B．氦与氘的反应：，该反应不属于氧化还原反应
C．深潜器的外壳是特种钛合金，该钛合金超硬，能耐高压
D．人造太阳中的等离子体是不同于固体、液体与气体的第四种物质聚集状态
二、非选择题（共10题）
13．如图是某同学在实验室中进行铝热反应的实验装置，实验中他观察到的现象之一为：“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”
该反应的化学方程式是 ___________________，在反应中用到了镁条和氯酸钾，氯酸钾的作用是 __________，铝热反应的用途是_________________。
14．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生．下列属于未来新能源标准的是_____________
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．①③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
15．Ⅰ．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图：
某课外小组在实验室模拟上述过程设计如图装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)。
(1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的目的是(用离子方程式表示)_______。
(2)反应过程中，B装置中与反应的化学方程式为_______。
(3)为提取B装置中的溴元素进行如下实验：向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。再加入苯，后续实验操作步跟包含_______(填标号)。
A．过滤 B．萃取、分液 C．结晶 D．蒸馏
Ⅱ．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如下实验：
(4)步骤④发生的离子反应方程式为_______。
(5)步骤⑤中用于提取碘的物质还可以是_______(填标号)。
A．乙醇 B．四氯化碳 C．乙酸 D．环己烷
(6)步骤⑥可通过反萃取法得到单质碘。向含碘苯溶液中加入浓溶液，得到含的溶液，反应的离子方程式为_______。
(7)实验室常用碘量法测定溶液中的含量。取样品，加入溶液，发生反应，充分反应后，消耗溶液。则该样品中的含量是_______。
16．海水中溴的储量丰富，有“海洋元素”之称。某同学在实验室以苦卤(含浓度较高的Br-)为原料，利用如图装置制备单质溴。
Ⅰ.氯气氧化：关闭活塞b、d，打开活塞a、c，打开分液漏斗旋塞使浓盐酸缓慢滴落。
(1)装置A中制取Cl2并生成MnCl2等物质的化学方程式为_______，使用分液漏斗的优点是_______。
Ⅱ.热空气吹出：关闭a，c，打开b，d，向装置B中鼓入热空气。
Ⅲ.歧化富集：利用装置C中的碳酸钠溶液可将吹出的Br2(g)转化为NaBr和NaBrO3，同时有CO2生成。
(2)写出该反应的离子方程式：_______。
Ⅳ.逆歧化制备溴单质：将装置C中所得吸收液酸化，NaBr和NaBrO3在酸性环境中转化为Br2。
(3)步骤Ⅳ后，再将装置C中所得液体进行_______(填操作名称)，收集液溴。
17．“铝热反应”的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。某同学对“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熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 ——
(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是________________________________________________________________________。
(2)根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：_____________________。
(3)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________，当观察到________时，说明熔融物中含有金属铝。
(4)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的____(填字母)，理由是__________。
A．浓硫酸B．稀硫酸
C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液
18．铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3)，在工业上是采用电解氧化铝的方法得出金属铝。
(1)在氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比是__________？
(2)用两种方法计算用170 t含氧化铝80%的铝土矿，理论上可冶炼出金属铝__________吨？
19．生活污水和某些工业废水中的含氮化合物经转化最终会以硝酸盐的形式进入水体，若大量排放会造成水体富营养化。用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示。
（1）下列说法属于水体污染的危害的有______（填字母）。
a．加剧水资源短缺 b．危害人体健康
（2）NO3-中氮元素的化合价为______。
（3）Fe在反应过程中发生的是______（选填“氧化”或“还原”）反应。
（4）将足量铁粉投入某水体样本中，经一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下（其他离子忽略不计）。
离子 Na+ H+ NO3 NH4+ Fe2+
浓度/（mol·L 1） 5.0×10 2 5.0×10 2 6.4×10 1 y 2.4×10 1
表中y ＝______。
20．将镁、铝的混合物7.8 g溶于100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加2 mol/L的NaOH溶液。请回答：(写出计算过程)
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=200 mL时，则金属粉末中，n(Mg)=___________mol，V2=___________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、A13＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积为______mL。
21．为探究X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成如下实验。已知A为气体单质，液体B能使硫酸铜粉末变为蓝色。请回答：
(1)写出液体B的电子式_______；
(2)X的化学式是_______；
(3)写出金属C与，反应的化学方程式_______；
(4)写出E转化为F的离子方程式_______。
22．某研究小组利用废弃的铁铝混合物（含Fe、Al、Al2O3、Fe2O3）回收金属铝和铁，实验流程设计如下：
(1)写出①中发生反应的离子方程式___________、_____________。
(2)下列说法正确的是_________。
a. ②中发生的是非氧化还原反应
b. ③中所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+
c. ④和⑤分别采用电解法和热还原法
(3)由溶液D制取Fe2O3的实验过程是 ______________。
(4)该样品中Al2O3的质量分数是_____________。
参考答案：
1．D
A．甲烷不能被高锰酸钾氧化，则不能使其褪色，选项A不正确；
B．石油的裂化得到汽油，而裂解得到乙烯等，故石油的裂化可提高汽油等轻质油的质量和产量，选项B不正确；
C．干馏煤是在隔绝空气的条件下，将煤加热到900～1 100℃时，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质，从煤焦油中可分离出苯、甲苯等化工原料，煤气中可以得到甲烷和氨等重要化工原料，不能得到乙烯，选项C不正确；
D．氨基酸分子中均含有羧基（-COOH）和氨基（-NH2），如最简单的氨基酸为甘氨酸（H2NCH2COOH）选项D正确；
2．C
A．将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，能得到焦炭、煤焦油和粗氨水等，故A正确；
B．石油是含有多种烃的混合物，石油的分馏（常压分馏和减压分馏）是把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产品，而这些产品本来就存在于石油的成分中，因此石油的分馏是物理变化，故B正确；
C．煤的气化是用煤来生产水煤气，水煤气是重要的工业原料，此过程为化学过程，故C错误；
D．石油裂化和裂解的目的是为了将重油中的碳链变短，从而得到生活和工业中需求量较大的产物。裂化的主要目的是为了获得轻质油，故D正确。
答案选C。
3．B
在绿色化学工艺中，原子的利用率为100%，原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，即反应物的所有原子不浪费，只生成一种生成物。对比　与两个物质的分子式，还缺少两个Ｃ、两个Ｈ、两个Ｏ。
在绿色化学工艺中，原子的利用率为100%。根据质量守恒定律可知，若要实现用合成，对比　与两个物质的分子式，还缺少两个Ｃ、两个Ｈ、两个Ｏ。
故需加入CO与HCHO，反应过程可表示为：，故选B。
4．C
A. 在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，少量液态烃可作汽油，汽油属于混合物，故A错误；
B. 石油分馏产品中含有的烷烃，不能发生聚合反应，故B错误；
C. 天然气燃烧的产物是二氧化碳和水，对环境污染小，所以天然气相对于煤和石油来说是一种比较清洁的能源，故C正确；
D. 煤是多种有机物和无机物组成的混合物，故D错误；
故选C。
5．C
A．“84”消毒液主要成分是NaClO，具有强氧化性，有杀菌消毒的作用，因此可用于居家环境杀菌消毒，A正确；
B．酸雨、土壤酸化与的过度排放有关，B正确；
C．煤燃烧释放出二氧化硫气体，污染空气，煤不属于清洁燃料，C错误；
D．化石燃料燃烧和汽车尾气排放会产生大量的可吸入颗粒，会造成雾霾，减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放，是减少雾霾发生的有效措施，D正确；
答案选C。
6．A
A．C919飞机采用大量先进的复合材料、铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料，A正确；
B．纯金属内原子的排布十分规整，掺入其他金属原子形成合金使原子层间的相对滑动变得困难，硬度增大，B错误；
C．钢的含碳量比生铁低，C错误；
D．金属材料中的硬铝为一种铝的合金，D错误；
故选A。
7．B
A．用甲烷与氯气制备一氯甲烷还会产生二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl等多种物质，因此不符合“绿色化学”原子经济性要求，A不符合题意；
B．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料，反应物原子全部变为生成物，符合原子经济性要求，B符合题意；
C．用苯和液溴为原料制取溴苯还有HBr产生，不符合“绿色化学”原子经济性要求，C不符合题意；
D．用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳，还产生了CaCl2、H2O，不符合“绿色化学”原子经济性要求，D不符合题意；
答案选B。
8．B
A．和都是单烯烃，分子式满足CnH2n，实验式都是CH2，故A正确；
B．煤的气化和液化都有新物质生成都是化学变化，石油的分馏根据沸点不同把物质分离是物理变化，故B错误；
C．和都是烷烃，满足结构相似，分子组成相差2个-CH2-，一定互为同系物，故C正确；
D．正戊烷、异戊烷、新戊烷是碳原子相同而支链不同的烷烃，支链越多沸点越低，故D正确；
故答案为：B。
9．B
A、二氧化碳和水反应生成碳酸，可以增加酸度，碳酸能与碳酸钙反应，所以珊瑚、贝壳类等生物的生存将会受到威胁，故A正确；
B、油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，长时间放置的油脂会因氧化而变质，故B错误；
C、气凝胶制成的轻质“碳海绵”，具有吸附性，则可用作处理海上原油泄漏的吸油材料，故C正确；
D、二氧化硫具有还原性，可防止营养成分被氧化，故D正确。
答案选B。
10．A
A．潜水器要深入海底，应具有耐高压的性质，A项正确；
B．合金的抗腐蚀能力强，不易与海水反应，B项错误；
C．合金硬度一般比其组分中任一金属的硬度大，C项错误；
D．合金的抗腐蚀能力强，不易与氧气反应，D项错误；
答案选A。
11．C
硼镁矿(含Mg2B2O5 H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体应为NH3，用NH4HCO3吸收NH3得到(NH4)2CO3；过滤得到的滤渣I应为难溶与硫酸铵溶液的SiO2、Fe2O3、Al2O3；调节滤液pH=3.5再过滤得到H3BO3，此时滤液中主要含有MgSO4，向滤液中加入碳酸铵进行沉镁，得到Mg(OH)2 MgCO3，加热分解可以得到轻质MgO；母液中含有(NH4)2SO4，以此解答该题。
A．溶浸时，主要是硼镁矿和硫酸铵反应，根据流程可知该过程有氨气产生，结合元素守恒可得该过程的化学方程式为Mg2B2O5 H2O+2(NH4)2SO4=4NH3↑+2MgSO4+2H3BO3，产生的气体为NH3，A正确
B． Fe3+和KSCN溶液混合得到血红色液体，所以可以用KSCN溶液检验铁离子，B正确；
C．在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是有利于析出H3BO3，C错误；
D．H3BO3存在解离反应：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-，加入NaOH消耗氢离子，促进平衡正向移动，Na+结合[B(OH)4]-生成Na[B(OH)4]，反应的化学方程式：NaOH+H3BO3=Na[B(OH)4]，D正确；
故选：C。
12．A
A．与是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，两者互为同位素，故A错误；
B．氦与氘的反应：，没有化合价变化，因此该反应不属于氧化还原反应，故B正确；
C．深潜器的外壳是特种钛合金，合金一般硬度大，因此该钛合金超硬，能耐高压，故C正确；
D．等离子体可以看成是带电粒子密度达到一定程度的电离气体，无论部分电离还是完全电离，其中负电荷总数等于正电荷总数，所以称为等离子体，等离子体是物质的第四种聚集状态，故D正确。
综上所述，答案为A。
13． Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 分解产生氧气，使镁条充分燃烧放出大量热 焊接钢轨和冶炼高熔点金属
在高温的条件下，Al与Fe2O3可发生置换反应生成Al2O3和Fe，反应方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；反应时先点燃镁条，镁条燃烧放热，使氯酸钾分解产生氧气，氧气能促进镁条燃烧，产生大量热，达到高温的条件，在高温的条件下铝热反应得以进行；由于铝热反应放出大量的热，可使生成的Fe熔化为液体，故可利用该反应焊接铁轨，另外，铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出，是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。
14．B
依据未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生的特点判断解答。
煤、石油和天然气都是化石燃料，不可再生，不是新能源；
常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，则属于未来新能源标准的是③⑤⑥⑦⑧。
答案选B。
15．(1)
(2)
(3)BD
(4)
(5)BD
(6)
(7)127
(1)海水中的溴的提取过程为先通过氯气，将溴离子氧化生成溴单质，利用热的空气将其吹出，用二氧化硫的水溶液吸收得到溴离子，富集后用氯气再次氧化溴离子得到溴单质。据此解答。
（2）海带先在坩埚中灼烧成海带灰，浸泡后得到还有碘离子的溶液，加入硫酸和二氧化锰，利用酸性条件下二氧化锰氧化碘离子生成碘单质，在用有机溶剂进行萃取分液，最后蒸馏即可得到碘单质，据此解答。
(1)
要是溴离子变成溴单质，则通入的氯气和溴离子反应生成溴单质，离子方程式为：；
(2)
溴有强氧化性，能和二氧化硫和水发生氧化还原反应，化学方程式为：；
(3)
为提取装置中的溴元素进行实验，通入氯气后溴以溴单质的形式存在，加入苯，溴在水中的溶解度小于苯中的溶解度，萃取后得到互不相溶的两层液体，分液得到含有溴单质的苯溶液，结合苯和溴的沸点不同，通过蒸馏的方式分离出液体溴。故答案为BD。
(4)
碘离子在酸性条件下被二氧化锰氧化，离子方程式为：；
(5)
步骤⑤为萃取，用于提取碘的物质必须不溶于水，且碘单质在其中的溶解度比在水中的大，故还可以时四氯化碳或环己烷。故选BD；
(6)
碘单质与浓的氢氧化钠溶液反应生成有碘酸根离子，根据化合价分析，该变化中碘元素化合价升高，故还有碘元素化合价降低，即生成碘化钠，反应的离子方程式为：；
(7)
取样品，加入的物质的量为0.2mol，则碘单质的物质的量为0.1mol，则其的含量是
16．(1) 可以控制滴加液体的速率，获得平稳气流
(2)
(3)蒸馏
利用如图装置制备单质溴，用装置A中固体和浓盐酸制备氯气，向装置B中通入Cl2氧化Br-，向装置B中通入热空气吹出溴，利用装置C中的碳酸钠溶液可将吹出的Br2(g)转化为NaBr和NaBrO3，将装置C中所得吸收液酸化，NaBr和NaBrO3在酸性环境中转化为Br2。
（1）
和浓盐酸反应时，浓盐酸被氧化为Cl2，被还原为MnCl2，根据得失电子守恒和原子守恒，化学方程式为；制备时，使用分液漏斗的优点是可以控制滴加液体的速率，获得平稳气流，故答案为：；可以控制滴加液体的速率，获得平稳气流；
（2）
与Br2(g)反应生成Br-和和CO2，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，离子方程式为：，故答案为：；
（3）
溴的沸点较低，所以步骤Ⅳ后，从装置C中所得液体中分离溴可采用蒸馏的方法，故答案为：蒸馏。
17． 该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起 用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成 NaOH溶液 有气泡生成 B 稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染
(1)铝的熔点比铁低，该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金；
(2)验证产物中有Fe的最简单方法：用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成；
(3)铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，当观察到有气泡生成时，说明熔融物中含有金属铝；
(4)A．浓硫酸易使铁、铝钝化，不能使合金溶解，选项A错误；
B．活泼金属与稀硫酸反应，熔融物可溶解于稀硫酸中，选项B正确；
C．稀硝酸与金属反应生成污染性气体，不是最佳选择，选项C错误；
D．铁不与NaOH溶液反应，不能将熔融物全部溶解，选项D错误；
答案选B。
18． 9∶8 72
(1)根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比，进行解答；
(2)根据铝土矿中所含铝元素的质量，即理论上可炼出金属铝的质量；进行解答。
(1)根据化合物中各元素质量比等于各元素的相对原子质量与原子个数乘积的比，可得Al2O3中铝元素与氧元素的质量之比为m(Al)：m(O)=(27×2)：(16×3)=9∶8；
(2)170 t含氧化铝80%的铝土矿中Al2O3的质量为m(Al2O3)=170 t×80%=136t，由于Al2O3中铝元素的含量为×100%=52.9%，所以136t氧化铝可冶炼出Al的质量m(Al)=136t×52.9%=72t。
【点睛】本题考查学生对元素的质量分数与化合物中各元素质量比计算方法的理解与掌握，要学会用元素守恒方法计算元素质量，做到对知识的掌握和灵活应用的能力。
19． a b +5 氧化 6.0×10 2
（1）a．水体污染会加剧水资源短缺，a正确；b．水体污染危害人体健康，b正确；答案选ab；（2）根据化合价代数和为0可知NO3－中氮元素的化合价为+（3×2－1）＝+5。（3）Fe是活泼的金属，在反应过程中失去电子，发生的是氧化反应。（4）忽略氢氧根的浓度根据溶液中电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)+2c(Fe2+)=c(NO3 )，所以y＝（0.64－0.05－0.05－0.24×2）mol/L＝0.06mol/L。
20． 0.1 700 600
据图象可知，在滴加NaOH溶液到体积V1=200mL过程中，没有沉淀生成，说明原反应液中硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V1=200mL时，剩余的H2SO4与滴加的NaOH恰好完全反应，溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液，根据Mg原子、Al原子、、Na+守恒，列方程求算n(Mg)；当滴加NaOH溶液到体积V2时，Al(OH)3完全溶解，沉淀是Mg(OH)2，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据、Na+和Al原子守恒，求出n(NaOH)，再利用V=计算滴入氢氧化钠溶液体积V2。
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，即沉淀达到最大值，此时溶液是Na2SO4溶液，根据和Na+守恒有n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)求出n(NaOH)，再利用V=计算需要滴入NaOH溶液的体积。
(1)当V1=200mL时，此时溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液，由Na+守恒可知，n(Na2SO4)=n(Na+)=n(NaOH)=×0.2L×2mol/L=0.2mol，设MgSO4为xmol，Al2(SO4)3为ymol，根据Mg原子、Al原子质量守恒有：①24x+27×2y=7.8，100mL 6mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：6mol/L×0.1L=0.6mol，根据守恒有：②x+3y=0.6 0.2=0.4，联立①②解得：x=0.1、y=0.1，所以金属粉末中：n(Mg)=0.1mol，n(Al)=2y=2×0.1mol=0.2mol；滴加NaOH溶液到体积V2时时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据、Na+和Al原子守恒有：n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.6mol×+0.2mol=1.4mol，则V2==0.7L=700mL，故答案为：0.1；700；
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时溶液是Na2SO4溶液，根据、Na+守恒有：n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2×0.6mol=1.2mol，所以需要氢氧化钠溶液体积为：V(NaOH)==0.6L=600mL，故答案为：600。
21．(1)
(2)
(3)
(4)
已知A为气体单质，液体B能使硫酸铜粉末变为蓝色，则B为水，根据元素守恒得到A为氢气，金属C加入盐酸得到溶液D，溶液D加少量氢氧化钠溶液得沉淀E，沉淀E加氢氧化钠溶液得溶液F，则说明金属C为Al，溶液D为氯化铝，沉淀E为氢氧化铝，溶液F为偏铝酸钠。
（1）液体B是水，水的共价化合物，其电子式 ；故答案为： 。
（2）X则含有Al、H元素，根据Fe2O3～3H2～2Fe，生成铁11.2g，则氢气物质的量为0.3mol，则铝的质量为6.00g 0.3mol×2g mol 1＝5.40g，则铝的物质的量为0.2mol，则X化学式为AlH3；故答案为：AlH3。
（3）金属C(Al)与在高温下反应生成氧化铝和铁，其反应的化学方程式；故答案为：。
（4）氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，其反应的离子方程式；故答案为：。
22．(1)
(2)abc
(3)加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，加热
(4)20.4%
从实验流程可知，样品需加氢氧化钠溶液溶解Al和Al2O3，实现和Fe和Fe2O3的分离，则溶液x为氢氧化钠溶液，反应①为Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，以及Al2O3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；溶液B为偏铝酸钠溶液，固体C为Fe和Fe2O3的混合物，反应②为偏铝酸钠溶液通入足量的二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，反应③为Fe和Fe2O3分别和稀硫酸反应所得D溶液中含有Fe2+和Fe3+，反应④为电解熔融Al2O3制取Al，反应⑤为热还原法炼铁的反应，据此分析解题。
（1）写出①中发生反应的离子方程式为、；故答案为、。
（2）a．②中发生NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，属于非氧化还原反应，故a正确；
b．③中反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，因此所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+，故b正确；
c．反应④是电解熔融Al2O3制取Al，反应⑤为热还原法炼铁的反应，故c正确；
故答案选abc。
（3）由溶液D含有Fe2+和Fe3+，向溶液D中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，可转化为氢氧化铁沉淀，加热氢氧化铁分解生成Fe2O3；故答案为加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，加热。
（4）从实验流程知，最终得到Al为10.8g；根据反应①中，样品中的Al的质量为：××27g/mol=5.4g；则样品中含Al2O3的质量为（10.8g-5.4g）×=10.2g，所以该样品中Al2O3的质量分数是×100%=20.4%；故答案为20.4%。
【点睛】对于实验流程题，要结合流程图从样品所含成分开始，逐步分析，中间环节设计混合物分离，要运用所学元素化合物知识，弄清每一步的反应原理，把握各物质的来龙去脉。计算样品中某物质的质量分数，往往要用到元素守恒，要有守恒思想