高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第1课时一课一练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第1课时一课一练，共19页。试卷主要包含了单选题，共13小题，填空题，共2小题，实验题，共4小题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题，共13小题
1．中国古代的下列发明创造中，不涉及氧化还原反应的是
A．曾青(CuSO4)得铁则化铜B．用铁矿石炼铁
C．用明矾除去铜器上的铜锈D．用硫磺漂白织物
2．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4
3．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量杂质，要得到高纯度的Al2O3，下列操作顺序正确的是
①加NaOH溶液溶解 ②通入过量的CO2 ③过滤 ④加盐酸酸化 ⑤灼烧
A．①②③⑤B．①③②③⑤C．①③④③⑤D．①④③⑤
4．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法正确的是（ ）

（注：铝土矿中含有A12O3、SiO2、Fe2O3）
A．在铝土矿制备较高纯度A1的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．黄铜矿（CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、SO2均是还原产物
5．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
下列说法不正确的是
A．反应1的化学方程式是：2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
B．滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是CaSiO3
C．反应2的离子方程式是：2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+
D．将滤液Ⅲ加热、蒸干、灼烧后，得到的固体是Na2CO3
6．在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是( )
A．Zn、Fe、CuB．Na、Zn、FeC．Na、Mg、AlD．Mg、Zn、Fe
7．下列说法不正确的是
A．工业上以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉
B．75% (体积分数)酒精溶液能使蛋白质变性，其消毒效果比无水酒精好
C．钠是一种强还原剂，可用于制取钛、铌等金属
D．在工业炼铁中，焦炭的作用是直接还原铁矿石
8．铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺流程：

下列说法中正确的是
A．沉淀I是SiO2和Fe2O3
B．溶液II中含有的阴离子只有
C．该流程中一定存在氧化还原反应
D．生成沉淀III的离子方程式为
9．下列说法不正确的是
A．工业上常用氢气与氯气反应制备盐酸
B．工业上主要用生物炼铜的方式制备铜
C．工业上常用电解熔融NaCl的方法制备金属Na
D．工业上常用铁矿石、焦炭、空气和石灰石制备铁
10．下列说法不正确的是
A．工业炼铁时，铁矿石和焦炭从炼铁高炉的上口加入
B．工业上制备HCl的方法是将H2和Cl2充分混合后点燃
C．湿法冶金是金属冶燎常用的方法之一，如电解ZnSO4溶液制备Zn
D．硝酸工业尾气可用NaOH溶液来吸收
11．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：
对上述流程中的判断正确的是
A．试剂X可以是氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．工业上可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，但成本较高
C．反应II中CO2可以用CH3COOH溶液代替
D．反应I中的反应为：CO2＋2AlO＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO
12．下列是部分矿物资源的利用及产品流程(如图)，有关说法不正确的是( )
A．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极
B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应
C．冶炼铝加冰晶石有利于氧化铝的熔化
D．工业制粗硅反应中的氧化产物是一氧化碳
13．下列说法错误的是
A．工业上常用电解饱和食盐水的方法来制取氯气
B．工业上用SO2 与O2 在高温高压下反应制取 SO3
C．工业上目前主要用煤、天然气等与水蒸气反应制H2
D．工业上炼铁时用石灰石除去铁矿石中的 SiO2
二、填空题，共2小题
14．钢铁工业是国家工业的基础，请回答：钢铁冶炼、腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法冶炼生铁的主要原料有_______________________，设备的名称是_________________写出用还原剂CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式_________________。
（2）写出钢铁在潮湿空气中发生锈蚀时的正极反应方程式___________________，生成铁锈（Fe2O3˙xH2O）的化学方程式为__________________。
（3）生铁的用途远远不及钢材广泛，人们把较多的高炉生铁直接冶炼成钢，由生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时，是把有害杂质除掉而保留有益元素，可以概括为______________________________________。为了防止钢铁制品发生锈蚀，可以在钢铁零件的表面进行电镀铜等措施，电镀铜时的阳极反应为_______________________。
15．聚合铝（PAC）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料（主要成分为Al、Al2O3）可制取聚合铝。实验步骤如下：
（1）写出铝、氧化铝分别与盐酸反应的离子方程式：________________；________________；
（2）用36.5%的盐酸配制20%的盐酸，操作步骤是 ____________________；（依次写出），配制过程中所需的定量仪器是________________；
（3）聚合铝（PAC）的分子式为[Al2（OH）aClb]m，聚合铝中OH-与Al3+的比值对净水效果有很大影响，定义盐基度B=n（OH-）/3n（Al3+），当B=2/3时，b=________________；（填入合适数字）．
（4）聚合过程主要利用了Al3+的性质是________________；
（5）要测定1ml聚合铝中a的值
①测定时所需的试剂是________________（填代号）；
（a） NaOH（b）AgNO3（c） pH试纸（d） HNO3
②需要直接测定的物理量是________________（用文字表示）；若该物理量的数值用β表示，试写出聚合铝中a值的表达式________________；
③测定过程中所需的基本操作是________________（按操作先后顺序的代号列出，可重复选择），
（a） 洗涤（b） 过滤（c） 称量 （d） 干燥（e） 冷却。
三、实验题，共4小题
16．实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下：
①按上图连接好装置，检查装置气密性。
②称取适量 Fe2O3于石英试管中，点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后，收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为 ，该反应的化学方程式 。
（2）实验步骤③某项操作是指 。
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）
（4）通过查资料获取如下信息：
I． 酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃。
II． 资料指出当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，680℃~710℃之间，FeO稳定存在，低于680℃，则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。
（5）已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为：22．2%、30%、27．6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
（6）通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_____。（要求保留整数）
17．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为_______________；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是________________。
（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为__________________________。
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________________。
（4）“废渣”成分为______________（填化学式）。
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______________________。
（6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3 + 2NH3↑ + N2↑ + 5SO3↑ + 3SO2↑ + 53H2O,将产生的气体通过如右图所示的装置。则集气瓶中收集到的气体是____________（填化学式）。
18．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，Fe2O3等）提取Al2O3做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示：（已知：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是 ________________。
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_________，固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在___________。
（3）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，则铝和氧化铁反应的化学方程式为_______________。
（4）向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为___________________。
（5）镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4－形式存在，则阳极的电极反应式为_________________________。
19．某兴趣小组利用以下实验装置模拟工业炼铁的主要过程：
（1）装置甲中发生的反应为：HCOOH(甲酸)CO↑+H2O。已知甲酸是一种无色有刺激性气味的液体。制取一氧化碳时应该______________（填字母）。
a．将甲酸滴入浓硫酸
b．将浓硫酸滴入甲酸
c．将甲酸与浓硫酸混合后加入
（2）请按合适的顺序连接好以下装置：甲→( )→( )→( )
（3）丙装置中碱石灰的作用是__________________________。
（4）实验将近完成时，熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为__________。
（5）为了探究影响反应产物的外界因素，在Fe2O3与CO反应部位，该小组同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行了两次实验，结果如下：
①甲同学猜想黑色产物中可能含有碳单质。乙同学排除了该可能，他提出的两种理由是_____、______。
②丙同学查找资料发现，Fe3O4也能被磁铁吸引，对黑色产物成分提出以下三种假设：
i．全部为铁；
ii．___________________；
iii．______________________。
加热方式
产物元素组成
各元素的质量分数%
Fe
O
酒精灯
Fe和O
74．50
25．50
带网罩酒精灯
Fe和O
76．48
23．52
酒精喷灯
Fe
100．00
0．00
加热方式
通CO加热时间／min
澄清石灰水变浑浊时间／min
产物颜色
产物能否全部被磁铁吸引
酒精灯
30
5
黑色
能
酒精喷灯
30
1
黑色
能
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是反应中是否有元素的化合价发生改变，有元素的化合价发生改变的反应为氧化还原反应，据此分析解题：
A．曾青(CuSO4)得铁则化铜，反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，涉及氧化还原反应，A不合题意；
B．用铁矿石炼铁，该反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，涉及氧化还原反应，B不合题意；
C．用明矾除去铜器上的铜锈，原理是明矾水解呈酸性，Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，再酸与铜锈反应，Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑，未涉及氧化还原反应，C符合题意；
D．用硫磺漂白织物，反应原理为：S+O2SO2，再利用SO2的漂白性，涉及氧化还原反应，D不合题意；
故答案为：C。
2．D
【解析】
【详解】
A．由铝土矿冶炼铝，是通过电解氧化铝的方法来制备铝的，氯化铝不导电，A项生产流程不合理；
B．从海水中提取镁，是通过电解氯化镁的方法来制备镁的，B项生产流程不合理；
C．由NaCl制漂白粉，是利用氯气和石灰乳反应来制备的，C项生产流程不合理；
D．由黄铁矿制硫酸，先制取SO2，然后催化氧化成SO3，然后用浓硫酸来吸收三氧化硫，D项生产流程合理；
本题答案 D 。
3．B
【解析】
【详解】
铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量杂质，要得到高纯度的Al2O3，首先利用氢氧化钠溶液溶解，将氧化铝转化为偏铝酸钠，过滤，向滤液中通入过量的CO2，将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤，然后将氢氧化铝灼烧即可得到氧化铝，即操作顺序为①③②③⑤，答案选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．根据铝土矿的成分，先加入盐酸，然后过滤，向滤液中加入过量的NaOH溶液，产生氢氧化铁沉淀，过滤，向滤液中通入足量的CO2，生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解成氧化铝，然后加入冰晶石，电解熔融状态氧化铝得到金属铝，因此需要用到的物质为盐酸、NaOH溶液、CO2气体、冰晶石，故A项错误；
B．石英的成分是SiO2，属于氧化物，且不与盐酸反应，故B项错误；
C．制取粗硅的反应中C的化合价升高，即C为还原剂，SiO2中Si的化合价降低，即SiO2作氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，故C项正确；
D． CuFeS2中S的化合价为-2价，转化成二氧化硫，S的化合价升高，氧气中O的化合价降低，即二氧化硫既是氧化产物，又是还原产物，故D项错误；
故选C。
5．C
【解析】
【分析】
由提炼Al2O3的流程可知，铝土矿加NaOH发生2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，B为Al(OH)3，故气体A为CO2，滤液Ⅱ中含偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入过量二氧化碳，发生+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+，则滤液III含碳酸氢钠；滤液I中加CaO，与Na2SiO3反应生成的沉淀CaSiO3，将Al(OH)3在高温下煅烧可以得到氧化铝，由此分析。
【详解】
A．根据分析，反应1的化学方程式是：2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，故A不符合题意；
B．根据分析，滤液I中加CaO，与Na2SiO3反应生成的沉淀是CaSiO3，故B不符合题意；
C．根据分析，反应2的离子方程式是：+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+，故C符合题意；
D．滤液III含碳酸氢钠，将滤液Ⅲ加热、蒸干、灼烧后，碳酸氢钠加热分解得到的固体是Na2CO3，故D不符合题意；
答案选C。
6．A
【解析】
【分析】
根据金属活动性顺序有下列冶炼方法：①K～Al，用电解法；②Zn～Cu用还原剂(如H2，CO等)还原法；③Hg和Ag用加热分解法。
【详解】
A. Zn、Fe、Cu用还原剂(如H2，CO等)还原法，A正确；
B. Na用电解法，B错误；
C. Na、Mg、Al用电解法，C错误；
D. Mg用电解法，D错误；
答案选A。
7．D
【解析】
【详解】
A．2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，由于Ca(OH)2在水溶液中的溶解度很小，故工业上以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉，A正确；
B．75%的酒精能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性，低于这个浓度，酒精的渗透脱水作用减弱，杀菌力不强，而高于这个浓度，则会使细菌表面蛋白质迅速脱水，凝固成膜妨碍酒精透入，削弱杀菌能力，故75% (体积分数)酒精溶液能使蛋白质变性，其消毒效果比无水酒精好，B正确；
C．钠是一种强还原剂，4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti，可用于制取钛、铌等难熔金属，C正确；
D．在工业炼铁中，焦炭的作用是燃烧提供热量，同时先生成CO，再将铁矿石还原，D错误；
故答案为：D。
8．C
【解析】
铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3，SiO2不与盐酸反应，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应，所以加入过量盐酸，溶液Ⅰ为AlCl3、FeCl3，沉淀Ⅰ为SiO2，铝离子和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，所以Ⅰ中加入过量烧碱，沉淀Ⅱ为Fe(OH)3，溶液Ⅱ为NaAlO2，Ⅱ中通入过量二氧化碳，溶液Ⅲ为NaHCO3，沉淀Ⅲ为Al(OH)3，加热分解得到Al2O3，经电解氧化铝可得到Al，以此解答该题。
【详解】
A．加入盐酸，二氧化硅与盐酸不反应，则沉淀Ⅰ是SiO2，故A错误；
B．氢氧化钠过量，则溶液Ⅱ中含有的阴离子有OH-、AlO，故B错误；
C．该流程的目的是得到铝单质，铝由化合态变为游离态化合价一定发生变化，存在氧化还原反应，故C正确；
D．通入过量二氧化碳，与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，二氧化碳过量所以还生成碳酸氢钠，生成沉淀Ⅲ的离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，故D错误；
故选：C。
9．B
【解析】
【详解】
A．工业上常用氢气在氯气中燃烧制HCl，进一步制取盐酸，故A正确；
B．生物炼铜为新兴冶炼方法，没有大规模使用，工业上主要用火法炼铜和湿法炼铜、故B错误；
C．钠属于活泼金属，所以工业上可采用电解熔融NaCl的方法制备金属钠，故C正确；
D．工业炼铁是用CO还原铁矿石，需要用到铁矿石、焦炭、空气和石灰石，其中焦炭和空气反应生成CO，石灰石是将铁矿石中的SiO2转变为炉渣，故D正确；
综上所述答案为B。
10．B
【解析】
【详解】
A．工业上高炉炼铁时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用溶剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气，在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁炉石中的氧，从而还原得到铁，故A项正确；
B． H2和Cl2充分混合后点燃会发生爆炸，不可用于工业制备HCl，故B错误；
C．湿法冶金是金属冾炼的常用方法之一，如电解ZnSO4溶液，根据电解池阴阳极放电顺序，阳极水电离出的氢氧根放电，阴极为Zn2+放电得电子生成锌单质，可以制备Zn，故C项正确；
D．硝酸工业会产生氮的氧化物，尾气可用NaOH溶液来吸收，故D正确；
故选B。
11．C
【解析】
【分析】
分析流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液，Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤出沉淀为Fe2O3，所得溶液乙为NaAlO2溶液；向NaAlO2溶液中通入过量CO2，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，所以Y为NaHCO3溶液，Al(OH)3加热分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al。
【详解】
A．试剂X不可以是氨水，因为沉淀中含有铁的化合物，还有铝的化合物，无法分离；故A错误；
B．Fe不如Al活泼，与Al2O3不反应，故B错误；
C．反应II中CO2溶于水得碳酸，碳酸是弱酸，可以用CH3COOH溶液代替，故C正确；
D．反应I中的反应为：，故D错误；
答案为C。
12．B
【解析】
【详解】
A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身发生氧化反应变为Cu2+进入溶液，A正确；
B．制备单质时涉及化合价变化，反应属于氧化还原反应，而制玻璃的反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑中化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，B错误；
C．制备Al单质以Al2O3为原料采用电解方法冶炼，Al2O3的熔点是2050℃，若加入冰晶石，Al2O3在1000℃左右就可以熔化，故冶炼铝加冰晶石有利于氧化铝的熔化，C正确；
D．制备粗硅的过程发生反应为：SiO2+2CSi+2CO↑，在该反应中C元素化合价升高，失去电子被氧化，因此氧化产物是CO，D正确；
故合理选项是B。
13．B
【解析】
【详解】
A．电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，此原理称为氯碱工业，是工业上制取氯气的方法，故A正确；
B．工业上用SO2 与O2 在V2O5作催化剂、加热的条件下，制取SO3，故B错误；
C．煤和水蒸气反应制得水煤气，水煤气的成分为CO和H2，甲烷、二氧化碳和水在催化剂等一定条件下也可以反应生成H2，是工业上目前制H2的主要方法，故C正确；
D．石灰石成分为CaCO3，在炼铁高炉中高温下与SiO2反应生成炉渣CaSiO3，反应方程式为：CaCO3+ SiO2CaSiO3+CO2↑，故D正确；
故选B。
14． 铁矿石、焦炭、石灰石 高炉 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 O2+2H2O+4e-===4OH- 4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3˙xH2O 降碳、除硫、磷，脱氧，调硅锰 Cu-2e-===Cu2+
【解析】
【分析】
（1）工业以铁矿石焦炭、石灰石为原料在高炉内发生反应，冶炼铁；
（2）钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，铁做原电池的负极，碳做正极，氧气在正极发生还原反应；根据正负极极反应写出生成铁锈（Fe2O3˙xH2O）的化学方程式；
（3）生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时，需要降碳、调硅锰，除硫、磷，脱氧，把有害杂质除掉而保留有益元素；铁上镀铜，铜做阳极，发生氧化反应。
【详解】
（1）工业用铁矿石与一氧化碳反应冶炼铁，因此热还原法冶炼生铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石；用到的设备为高炉；反应的方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
综上所述，本题正确答案：铁矿石、焦炭、石灰石；高炉；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，铁做原电池的负极，碳做正极，正极反应方程式O2+2H2O+4e-===4OH-；负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，被氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁失去部分结晶水生成铁锈，所以生成铁锈（Fe2O3˙xH2O）的化学方程式为：4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3˙xH2O；
综上所述，本题正确答案：O2+2H2O+4e-=4OH-；4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3˙xH2O；
（3）生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时，需要降碳、调硅锰，除硫、磷，脱氧，把有害杂质除掉而保留有益元素；铁上镀铜，铜做阳极，发生氧化反应，极反应为：Cu-2e-=Cu2+；
综上所述，本题正确答案：降碳、调硅锰，除硫、磷，脱氧；Cu-2e-===Cu2+。
15． （1）2Al+6H+=2Al3++3H2↑； Al2O3+6H+=2Al3++3H2O； （2）计算、量取、溶解； 量筒； （3）2 （4）水解性； （5）①bd； ②氯化银沉淀的质量； 6-β/143.5； ③cbadec。
【解析】
【详解】
（1）铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑；氧化铝与盐酸反应生成氯化铝与水，反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；正确答案为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2）用36.5%的盐酸配制20%的盐酸，操作步骤是：根据要配制HCl溶液的体积进行计算需要的高浓度的盐酸体积，用量筒量取一定体积的HCl，再用量筒量取一定体积的蒸馏水，将两者倒入到烧杯中，用玻璃棒搅拌即得需要的HCl溶液，所以操作步骤：计算、量取、溶解，配制过程中所需的定量仪器是量筒，正确答案：计算、量取、溶解；量筒；
（3）根据题干的信息：B=n（OH-）/3n（Al3+）=2/3时，则n（OH-）=2n（Al3+），由化学式[Al2（OH）aClb]m可知a=4，根据化合价代数和为0有：3×2+4×（-1）+b×（-1）=0，解得b=2，正确答案：2；
（4）聚合过程主要利用了Al3+在水中发生水解反应，即Al3+的水解性，正确答案为：水解性；
（5）要测定1ml聚合铝中a的值，可以测定1ml聚合铝中n（Cl-），测定1ml聚合铝中n（Cl-），将Cl-转化为氯化银沉淀，沉淀氯化银的质量，计算b的值，再利用化合价代数和为0计算a的值；
①将Cl-转化为氯化银沉淀，所用试剂为硝酸、硝酸银溶液，正确选：bd；
②需要直接测定的物理量是氯化银沉淀的质量，βg氯化银的物质的量为m（AgCl）==ml，b=ml，根据化合价代数和为0有：3×2+a×（-1）+×（-1）=0，解得a=6-，正确答案为：氯化银沉淀的质量；6-；
③首先称量聚合铝的质量，沉淀完全后，应先过滤，沉淀会附着硝酸银、硝酸铝等物质，要进行洗涤，然后干燥，冷却后再称量氯化银的质量，故测定过程中所需的基本操作是cbadec，正确答案为：cbadec。
16． （1） 分液漏斗；HCOOH CO↑ + H2O
（2） 检验CO纯度；
（3）Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
（4）长时间集中加热使局部温度达到生成还原铁所需要的温度
（5）9种
（6）12:1
【解析】
【详解】
试题分析：（1）在浓硫酸加热条件下，HCOOH分解可得CO，根据质量守恒可知另一个产物为水，反应的化学方程式为：HCOOHCO↑+H2O，盛放甲酸的仪器名称为分液漏斗。
（2）CO是可燃性气体，因此应先检验CO纯度后点燃另外两处酒精灯，先检验CO纯度目的看试管内的空气是否排净，防止爆炸。
（3）实验结束后要等试管冷却后才停止通一氧化碳，故先熄灭Ⅲ处酒精灯，是为了防止生成热的铁被空气中的氧气氧化；应最后熄灭Ⅰ处酒精灯，目的是防止多余的一氧化碳进入空气中污染环境。所以实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ。
（4）加网罩酒精灯平均温度为700℃，当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，温度差比较小，长时间集中加热可使局部温度达到生成还原铁所需要的温度。
（5）由数据可知，Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中Fe元素的百分含量分别为100﹪、77.8%、70%、72.4%，酒精灯加热所得产物中Fe元素的百分含量为74.50%，混合物中至少有一个Fe元素含量大于74.50%，至少有一个Fe元素含量小于74.50%，故混合物中一定有Fe和FeO中的至少一种，也一定有Fe2O3和Fe3O4中的一种，这样就会出现，两种混合的有4种：Fe、Fe2O3，Fe、Fe3O4，FeO、Fe2O3，FeO、Fe3O4，三种混合的有4种：Fe、Fe2O3和Fe3O4，FeO、Fe2O3和Fe3O4，Fe2O3、Fe和FeO，Fe3O4、Fe和FeO ，四种混合的有1种：Fe、FeO、Fe2O3和Fe3O4，共9种。
（6）根据酒精灯加热得到的产物为Fe3O4和Fe，且铁元素的百分含量为74.50％，设Fe3O4的质量为x，Fe的质量为y，则＝74.50％，解得：≈12:1。
考点：考查工业炼铁原理实验设计与探究
17． AlN+3H2OAl（OH）3+NH3↑ 降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 Al2O3+6H+═2Al3++3H2O 2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O Fe（OH）3 防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3 N2
【解析】
【分析】
分析工艺流程和信息知向铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)中加水，90℃时，AlN水解生成氢氧化铝和氨气，然后加入盐酸酸溶，所得溶液为氯化铝、氯化亚铁和盐酸的混合液，加入漂白液，将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入碳酸钠，Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀而除去，喷雾干燥得到产品。
【详解】
（1）根据题意知气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为氨气，则铝灰中AlN在90 ℃水解生成氢氧化铝和氨气，化学方程式为AlN+3H2OAl（OH）3+NH3↑；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出。
（2）“酸溶”时，Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O。
（3）“氧化”时，溶液中的Fe2＋在酸性条件下被漂白液中的ClO－氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O 。
（4）“废渣”成分为Fe（OH）3。
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3。
（6）通过硫酸氢钠除去氨气和三氧化硫，通过高锰酸钾除去二氧化硫气体，最终收集氮气。
18． 表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀(或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离) HCl和AlCl3 NaCl 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－ Al﹣3e﹣+4Cl﹣=AlCl4﹣
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：（1）铝表面能产生一层致密氧化薄膜，阻碍内部金属进一步反应，钢材镀铝后，抗腐蚀性大大增强的原因是：表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀(或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离)；（2）熔化粗铝，温度在700℃，此时AlCl3转化成气体，因此气泡中含有AlCl3气体，粗铝中含有一定量的金属钠和氢气，氢气和氯气能反应生成HCl，因此气泡的成分AlCl3、HCl，金属钠和氯气反应生成氯化钠，浮渣中存在氯化钠；（3）利用铝的金属性比铁强，发生置换反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；（4）加入NaOH溶液，金属铝反应生成NaAlO2，因为碳酸的酸性比偏铝酸强，因为是过量的CO2，因此发生AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－；（5）根据电解原理，活泼金属作阳极，失电子，Al－3e－＋4Cl－=AlCl4－。
考点：考查铝的性质、工艺流程、电解原理等知识。
19． a 甲 丙 丁 乙 除去一氧化碳中的甲酸和水蒸气 丁甲乙 碳单质不会被磁铁吸引，从氧化还原角度分析不可能生成碳单质等 全部为四氧化三铁 四氧化三铁和铁的混合物
【解析】
【详解】
（1）该反应中的浓硫酸做催化剂，所以应将甲酸滴入浓硫酸中，所以选择a，
故答案为：a；
（2）产生的CO气体需干燥、净化后填入盛有氧化铁的试管中，反应后生成的二氧化碳气体用澄清石灰水检验，多余的CO点燃，不能直接排放，所以装置的链接顺序是甲、丙、丁、乙，
故答案为：甲；丙；丁；乙；
（3）丙装置中碱石灰的作用是除去一氧化碳中的甲酸和水蒸气，防止在丁处发生爆炸，
故答案为：除去一氧化碳中的甲酸和水蒸气；
（4）实验快结束时，先熄灭丁处酒精灯，用余热使反应完全，然后再熄灭甲处的酒精灯，防止丁处的Fe被氧化，最后CO被乙处酒精灯点燃，所以最后熄灭乙处酒精灯，
故答案为：丁甲乙；
（5）①因为黑色物质可以被磁铁吸引，而碳单质不会被磁铁吸引，Fe元素的化合价降低，所以C元素的化合价不可能也降低，所以从氧化还原角度分析不可能生成碳单质等，
故答案为：碳单质不会被磁铁吸引，从氧化还原角度分析不可能生成碳单质等；
②根据能被磁铁吸引的物质的可能性判断另外两种可能：全部为四氧化三铁；或为四氧化三铁和铁的混合物，
故答案为：全部为四氧化三铁；四氧化三铁和铁的混合物。