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同步练习10　自然资源的开发与利用
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.我国古代劳动人民用“失蜡法”铸造青铜器：用蜂蜡做成铸件模型，再用黏土敷成外范，烧成陶模，烧制过程蜡模全部融化流失，使整个铸件模型变成空壳，再往内浇灌青铜熔液，便铸成器物。下列说法正确的是(　　)
A.青铜是我国最早使用的合金材料，其硬度比纯铜小
B.陶制器皿属于传统硅酸盐材料，耐高温、耐腐蚀
C.黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是由氧化物构成的混合物
D.蜂蜡的主要成分为有机物，其中的酯类物质易溶于水
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　)
A.金属冶炼的过程就是将金属从化合态转化为游离态的过程
B.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中焦炭的作用是氧化剂
C.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜
D.用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠
3.下列金属冶炼的反应原理不正确的是(　　)
A.MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C.2HgO2Hg＋O2↑
D.2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
4.有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.煤属于可再生能源
B.煤的干馏是将煤中有机化合物在高温下蒸馏出来，为物理变化
C.②是放热过程
D.B为甲醇或乙酸时，③中原子利用率均达到100%
5.下列有关资源开发和利用的说法不正确的是(　　)
A.向浸泡过海带灰的水中加淀粉，有蓝色出现
B.把生铁炼成钢，需要降低生铁中硅的含量，可以在炼钢时添加CaCO3
C.工业制Al，在电解步骤加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
D.洗涤葡萄糖还原银氨溶液在试管壁产生的银，先用稀硝酸溶洗，再用水清洗
6.中国科学院研制出一种多功能催化剂，首次实现将CO2转化为汽油(主要成分是C5~C11的烃类混合物)，过程示意图如图。下列说法错误的是(　　)
A.该技术能助力“碳中和”的战略愿景
B.该多功能催化剂能增大化学反应速率
C.a和b的一氯代物(不考虑立体异构)均有4种
D.反应①的产物中含有水，反应②只有碳氢键的形成
7.从海水中提取溴的化工生产流程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.反应①所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得
B.除去“粗盐”中的Ca2+、Mg2+、，加入试剂的先后顺序为纯碱、烧碱和BaCl2
C.反应②的离子方程式为＋Br2＋H2O===＋2H+＋2Br-
D.操作Ⅰ可以通入热空气吹出溴，操作Ⅱ可以是萃取、分液和蒸馏
8.(2025·济宁第一中学期中)加碘食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)的形式存在。已知在溶液中I与I-可发生反应：＋5I-＋6H+===3I2＋3H2O，根据上述反应，可用试纸和一些常见试剂进行实验，证明食盐中存在I。可供选用的物质有①蒸馏水　②蓝色石蕊试纸　③碘化钾淀粉试纸　④淀粉　⑤蔗糖　⑥乙酸　⑦乙醇。进行上述实验时必须使用的物质是(　　)
A.①③ B.①③⑥
C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
9.Ti具备优良的抗腐蚀性，被称为未来金属，工业上可以采用镁热还原法(高温)制备，工艺流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.镁热还原的化学方程式为TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
B.整个工艺流程中，Cl元素化合价始终不变
C.Ti和Mg高温下化学性质非常活泼，镁热还原需在惰性气体中进行
D.Mg的循环使用可以提高原料利用率，降低成本
10.用无机矿物资源生产部分材料，其生产流程如图。下列有关说法不正确的是(　　)
A.Al2O3、SiCl4均为共价化合物
B.生产过程中均涉及氧化还原反应
C.石英可用于制光导纤维，晶体Si常用做半导体材料
D.黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用于冶炼铁
11.海水资源开发利用的部分过程如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A.该过程可证明还原性：Cl->Br-
B.过程①为了提高产率一般先通CO2再通NH3
C.用澄清石灰水可以鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
D.每提取80 g液溴，理论上消耗标准状况下的氯气22.4 L
12.金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.①中需持续吹入空气作氧化剂
B.②中需加入过量稀硫酸
C.③中发生了氧化还原反应
D.④中发生反应：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
13.镁及其合金是用途广泛的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如图：
下列说法不正确的是(　　)
A.为了节省原料，海水可选用提取粗食盐后的母液
B.为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，工业上试剂①主要选用NaOH
C.加入试剂①后，可过滤得到Mg(OH)2沉淀
D.镁与铝等金属按一定比例制成的合金，由于其密度小、强度大，可用于制造飞机
14.工业上以黑钨矿为原料利用纯碱烧结水浸法冶炼金属钨的流程如图(已知：黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4，同时还含有少量SiO2)。则下列说法正确的是(　　)
已知：①4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2；
②2MnWO4＋O2＋2Na2CO32MnO2＋2Na2WO4＋2CO2；
③SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2；Na2SiO3和盐酸反应生成H2SiO3沉淀。
A.以上步骤中都涉及氧化还原反应
B.滤渣1为Fe2O3和MnO2
C.滤渣2成分为Fe(OH)3和H2SiO3
D.必须用电解法将WO3还原成单质W
15.(2024·宁波高一期中)研究表明，地球上的碳循环、光合作用是必不可少的(如图所示)。下列叙述正确的是(　　)
A.石油是可再生能源
B.CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂
C.光合作用将光能转化为化学能
D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素互为同分异构体
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(12分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：pH约为3.7时，铁元素主要以Fe(OH)3形式存在。
(1)(1分)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有　　　　　、Fe2+、Fe3+。
(2)“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　　。
(3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是　　　　　。
(4)(2分)“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式。
(5)(1分)“操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，其中过滤所需的玻璃仪器除漏斗外，还需要　　　　　。
(6)某工厂用a kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O，最终得到产品b kg，产率为　　　　　。
17.(14分)某化学兴趣小组利用如图装置进行铝热反应实验，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究该褐色硬块的组成。请回答下列问题：
(1)(4分)铝热反应原理：　　　　　　　　　　　　　　　(写化学方程式)；试剂A为　　　　　(写化学式)。实验现象：　　　　　　　　　　　　　、有褐色固体生成。
(2)(3分)将褐色硬块处理成粉末状，研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性。
实验方法：首先取少量粉末加入　　　　　溶液中；实验现象：　　　　　　　　　　　　　　　　；实验结论：粉末中含有Al2O3而没有Al。
(3)(3分)根据上述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3、Al2O3。提出假设：
假设Ⅰ：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；
假设Ⅱ：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。
设计方案并实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量褐色固体于试管中加稀盐酸 固体全部溶解，有气泡产生 假设Ⅰ成立，假设Ⅱ不成立
②再滴入几滴0.01 mol·L-1 KSCN溶液 溶液不变色
你认为上述结论是否合理，　　　　　，理由是 　　　 　　　　。
(4)取上述实验所得溶液，滴入适量氯水，溶液变红色。此时涉及反应的离子方程式为　　　　　　　　
　　　、　　　　 　　　　。
18.(14分)(2025·黑龙江高一期中)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是　　　　 (填字母)。
A.Cl2 B.淡水
C.烧碱 D.粗盐
(2)如图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是　　　　，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是　　　　　　 。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。
(3)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如图所示：
干海带海带灰滤液I2
①灼烧海带时所用的主要仪器名称是　　　　。
②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式：　　　　。
③反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈　　　　。
同步练习10　自然资源的开发与利用
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.我国古代劳动人民用“失蜡法”铸造青铜器：用蜂蜡做成铸件模型，再用黏土敷成外范，烧成陶模，烧制过程蜡模全部融化流失，使整个铸件模型变成空壳，再往内浇灌青铜熔液，便铸成器物。下列说法正确的是(　　)
A.青铜是我国最早使用的合金材料，其硬度比纯铜小
B.陶制器皿属于传统硅酸盐材料，耐高温、耐腐蚀
C.黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是由氧化物构成的混合物
D.蜂蜡的主要成分为有机物，其中的酯类物质易溶于水
答案　B
解析　青铜为合金，硬度大于纯铜，A错误；陶器的主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，具有耐高温、耐腐蚀的性质，B正确；黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)的主要成分为硅酸盐，而不是由氧化物构成的混合物，C错误；蜂蜡是主要成分为高级脂肪酸和一元醇所合成的酯及碳氢化合物，酯类物质难溶于水，D错误。
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　)
A.金属冶炼的过程就是将金属从化合态转化为游离态的过程
B.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中焦炭的作用是氧化剂
C.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜
D.用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠
答案　A
解析　化学要研究如何合理、高效开发和利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料，工业上把这一过程称为金属的冶炼，故A正确；铜的湿法冶炼是将金属铁投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜，故C错误；用海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl可制得金属钠，故D错误。
3.下列金属冶炼的反应原理不正确的是(　　)
A.MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C.2HgO2Hg＋O2↑
D.2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
答案　D
解析　金属镁可通过电解熔融的MgCl2得到，A正确；高炉炼铁的主要原理是用CO在高温条件下还原Fe2O3得到Fe，B正确；Hg是较不活泼金属，其单质可通过热分解法得到，即加热分解HgO得到Hg，C正确；工业上一般用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，D不正确。
4.有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.煤属于可再生能源
B.煤的干馏是将煤中有机化合物在高温下蒸馏出来，为物理变化
C.②是放热过程
D.B为甲醇或乙酸时，③中原子利用率均达到100%
答案　D
解析　B项，煤的干馏指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化，错误；C项，②是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，错误。
5.下列有关资源开发和利用的说法不正确的是(　　)
A.向浸泡过海带灰的水中加淀粉，有蓝色出现
B.把生铁炼成钢，需要降低生铁中硅的含量，可以在炼钢时添加CaCO3
C.工业制Al，在电解步骤加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
D.洗涤葡萄糖还原银氨溶液在试管壁产生的银，先用稀硝酸溶洗，再用水清洗
答案　A
解析　海带灰中碘元素以I-形式存在，加淀粉不会出现蓝色，故A错误；把生铁炼成钢，需要降低生铁中硅的含量，添加CaCO3可以使硅元素生成硅酸钙，故B正确；电解熔融Al2O3生成铝和氧气，氧化铝熔点较高，加入冰晶石能降低熔融温度，从而减少能源浪费，故C正确；银与稀硝酸反应生成硝酸银、NO和水，银溶解，然后再用水清洗，故D正确。
6.中国科学院研制出一种多功能催化剂，首次实现将CO2转化为汽油(主要成分是C5~C11的烃类混合物)，过程示意图如图。下列说法错误的是(　　)
A.该技术能助力“碳中和”的战略愿景
B.该多功能催化剂能增大化学反应速率
C.a和b的一氯代物(不考虑立体异构)均有4种
D.反应①的产物中含有水，反应②只有碳氢键的形成
答案　D
解析　由示意图可知，在多功能催化剂的作用下，二氧化碳与氢气反应可生成汽油，反应能消耗二氧化碳，减少二氧化碳的排放，从而达到“碳中和”的战略愿景，A正确；由题图可知，a和b的一氯代物都有4种，C正确；由质量守恒定律可知，反应①的产物为一氧化碳和水，反应②有碳氢键、碳碳单键和氢氧键的形成，D错误。
7.从海水中提取溴的化工生产流程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.反应①所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得
B.除去“粗盐”中的Ca2+、Mg2+、，加入试剂的先后顺序为纯碱、烧碱和BaCl2
C.反应②的离子方程式为＋Br2＋H2O===＋2H+＋2Br-
D.操作Ⅰ可以通入热空气吹出溴，操作Ⅱ可以是萃取、分液和蒸馏
答案　B
解析　电解饱和NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，则反应①所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得，故A正确；粗盐样品含有Ca2+、Mg2+、，除去Ca2+用过量的Na2CO3溶液，除去Mg2+用过量的NaOH溶液，除去用过量的BaCl2溶液，由于加入的试剂均过量，则加入Na2CO3溶液应该放在氯化钡溶液之后，故B错误；亚硫酸钠和溴单质发生氧化还原反应生成硫酸钠和溴化氢，反应的离子方程式：＋Br2＋H2O===＋2H+＋2Br-，故C正确；分析可知，操作Ⅰ是通入热空气吹出溴，挥发出的溴单质被亚硫酸钠溶液吸收，操作Ⅱ可以是用有机溶剂萃取溴单质、分液得到溴的有机溶液，最后蒸馏得到溴单质，故D正确。
8.(2025·济宁第一中学期中)加碘食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)的形式存在。已知在溶液中I与I-可发生反应：＋5I-＋6H+===3I2＋3H2O，根据上述反应，可用试纸和一些常见试剂进行实验，证明食盐中存在I。可供选用的物质有①蒸馏水　②蓝色石蕊试纸　③碘化钾淀粉试纸　④淀粉　⑤蔗糖　⑥乙酸　⑦乙醇。进行上述实验时必须使用的物质是(　　)
A.①③ B.①③⑥
C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
答案　B
解析　食盐中的碘以碘酸钾形式存在，根据反应原理：＋5I-＋6H+===3I2＋3H2O，可将食盐用蒸馏水溶解，在溶液中加入I-和H+，是否生成I2可用淀粉进行检验；淀粉碘化钾试纸可以提供I-和淀粉，H+可由乙酸来提供，再结合I2的特性(遇淀粉变蓝)，则可证明食盐中存在I，故选①③⑥。
9.Ti具备优良的抗腐蚀性，被称为未来金属，工业上可以采用镁热还原法(高温)制备，工艺流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.镁热还原的化学方程式为TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
B.整个工艺流程中，Cl元素化合价始终不变
C.Ti和Mg高温下化学性质非常活泼，镁热还原需在惰性气体中进行
D.Mg的循环使用可以提高原料利用率，降低成本
答案　B
解析　镁热还原是高温下Mg与TiCl4反应生成Ti和MgCl2，化学方程式为TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2，故A正确；电解熔融MgCl2时发生反应：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑，该反应中Cl元素化合价从－1价变为0价，Cl元素化合价发生变化，故B错误；由于Ti和Mg高温下化学性质非常活泼，所以镁热还原需在惰性气体中进行，避免Ti和Mg被氧化，故C正确。
10.用无机矿物资源生产部分材料，其生产流程如图。下列有关说法不正确的是(　　)
A.Al2O3、SiCl4均为共价化合物
B.生产过程中均涉及氧化还原反应
C.石英可用于制光导纤维，晶体Si常用做半导体材料
D.黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用于冶炼铁
答案　A
解析　四氯化硅为共价化合物，氧化铝是由铝离子与氧离子构成的，属于离子化合物，故A错误； 由氧化铝生产Al时，Al的化合价发生变化，黄铜矿制备Cu时，Cu的化合价发生变化，石英与C反应生成Si时，Si元素的化合价发生变化，所以均涉及氧化还原反应，故B正确；石英可用于制光导纤维，晶体Si的导电性介于导体与绝缘体之间，常用做半导体材料，故C正确； SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4，FeO与CO在高温下可生成Fe，故D正确。
11.海水资源开发利用的部分过程如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A.该过程可证明还原性：Cl->Br-
B.过程①为了提高产率一般先通CO2再通NH3
C.用澄清石灰水可以鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
D.每提取80 g液溴，理论上消耗标准状况下的氯气22.4 L
答案　D
解析　过程①为了提高产率一般先通NH3再通CO2，氨气极易溶于水，溶液显碱性，能更多的吸收二氧化碳生成碳酸氢钠，故B错误；碳酸钠和碳酸氢钠都能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，现象相同，不能用此鉴别二者，故C错误；由流程中发生的反应可知，两次通入氯气，每提取80 g液溴，理论上消耗标准状况下的氯气为×2×22.4 L·mol-1＝22.4 L，故D正确。
12.金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.①中需持续吹入空气作氧化剂
B.②中需加入过量稀硫酸
C.③中发生了氧化还原反应
D.④中发生反应：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
答案　B
解析　根据铬铁矿粉与Na2CO3在空气中灼烧后的产物Na2CrO4、Fe2O3和NaAlO2可知，Cr、Fe元素化合价升高，被氧化，所以空气中的氧气为氧化剂，需持续吹入空气，故A正确；②中加入过量稀硫酸发生反应：Al(OH)3＋3H+===Al3+＋3H2O，无法实现Al(OH)3和Na2CrO4的分离，故B错误；根据Cr2O3和Al反应生成Cr可知，③中发生了氧化还原反应，故C正确；Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3，故D正确。
13.镁及其合金是用途广泛的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如图：
下列说法不正确的是(　　)
A.为了节省原料，海水可选用提取粗食盐后的母液
B.为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，工业上试剂①主要选用NaOH
C.加入试剂①后，可过滤得到Mg(OH)2沉淀
D.镁与铝等金属按一定比例制成的合金，由于其密度小、强度大，可用于制造飞机
答案　B
解析　为了节省原料，海水可选用提取粗食盐后的母液，其中含有大量的MgSO4，故A正确；从经济的角度，为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，工业上试剂①主要选用石灰乳，故B错误；由于Mg(OH)2难溶于水，加入试剂①后，可过滤得到Mg(OH)2沉淀，故C正确；合金的密度小于成分金属，硬度大于成分金属；镁与铝等金属按一定比例制成的合金，由于其密度小、强度大，可用于制造飞机，故D正确。
14.工业上以黑钨矿为原料利用纯碱烧结水浸法冶炼金属钨的流程如图(已知：黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4，同时还含有少量SiO2)。则下列说法正确的是(　　)
已知：①4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2；
②2MnWO4＋O2＋2Na2CO32MnO2＋2Na2WO4＋2CO2；
③SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2；Na2SiO3和盐酸反应生成H2SiO3沉淀。
A.以上步骤中都涉及氧化还原反应
B.滤渣1为Fe2O3和MnO2
C.滤渣2成分为Fe(OH)3和H2SiO3
D.必须用电解法将WO3还原成单质W
答案　B
解析　根据题给化学方程式可知，水浸后过滤分离出滤渣1为Fe2O3、MnO2，滤液主要含钨酸钠、硅酸钠，加盐酸调节pH，过滤分离出滤渣2为H2SiO3；滤液为钨酸钠，酸化后过滤分离出钨酸，加热分解产生三氧化钨和水，用还原剂还原三氧化钨生成钨。H2WO4转化为WO3不涉及氧化还原反应，A错误。
15.(2024·宁波高一期中)研究表明，地球上的碳循环、光合作用是必不可少的(如图所示)。下列叙述正确的是(　　)
A.石油是可再生能源
B.CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂
C.光合作用将光能转化为化学能
D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素互为同分异构体
答案　C
解析　石油是化石燃料，属于不可再生能源，A项错误；煤、石油燃烧会生成二氧化碳，生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等，因此二氧化碳不是催化剂，而是该过程的中间产物，B项错误；图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中的n值不同，因此两者不互为同分异构体，D项错误。
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(12分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：pH约为3.7时，铁元素主要以Fe(OH)3形式存在。
(1)(1分)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有　　　　　、Fe2+、Fe3+。
(2)“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　　。
(3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是　　　　　。
(4)(2分)“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式。
(5)(1分)“操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，其中过滤所需的玻璃仪器除漏斗外，还需要　　　　　。
(6)某工厂用a kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O，最终得到产品b kg，产率为　　　　　。
答案　(1)Al3+　(2)2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O　1∶1　(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)　(4)1　3　1　3　(5)烧杯、玻璃棒　(6)%(或%)
解析　(1)酸溶中加入过量硫酸溶解，得到硫酸铝和硫酸亚铁以及少量的硫酸铁，“酸溶”溶液中主要的金属离子有Al3+、Fe2+、Fe3+。(2)“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H+=== 2Fe3+＋2H2O，该反应中氧化产物Fe3+与还原产物H2O的物质的量之比为1∶1。(6)某工厂用a kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O，最终得到产品b kg，结合Al元素守恒，产率为×100%＝%＝%。
17.(14分)某化学兴趣小组利用如图装置进行铝热反应实验，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究该褐色硬块的组成。请回答下列问题：
(1)(4分)铝热反应原理：　　　　　　　　　　　　　　　(写化学方程式)；试剂A为　　　　　(写化学式)。实验现象：　　　　　　　　　　　　　、有褐色固体生成。
(2)(3分)将褐色硬块处理成粉末状，研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性。
实验方法：首先取少量粉末加入　　　　　溶液中；实验现象：　　　　　　　　　　　　　　　　；实验结论：粉末中含有Al2O3而没有Al。
(3)(3分)根据上述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3、Al2O3。提出假设：
假设Ⅰ：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；
假设Ⅱ：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。
设计方案并实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量褐色固体于试管中加稀盐酸 固体全部溶解，有气泡产生 假设Ⅰ成立，假设Ⅱ不成立
②再滴入几滴0.01 mol·L-1 KSCN溶液 溶液不变色
你认为上述结论是否合理，　　　　　，理由是 　　　 　　　　。
(4)取上述实验所得溶液，滴入适量氯水，溶液变红色。此时涉及反应的离子方程式为　　　　　　　　
　　　、　　　　 　　　　。
答案　(1) Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe　KClO3(或Na2O2)　火星四射，有强光(或放出大量的热)
(2)NaOH　粉末部分溶解，但没有气泡产生　(3)不合理　Fe2O3与酸反应生成的Fe3+与Fe反应生成Fe2+，滴入KSCN溶液后也不变色　(4)2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl-　Fe3+＋3SCN-Fe(SCN)3
解析　(1)通过本题图可以看出铝热反应为氧化铁和铝的反应，其反应原理为Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe；试剂A的作用是加热产生氧气，帮助燃烧，促进反应快速进行，一般选取的是KClO3或Na2O2。此反应非常剧烈，在反应过程中会有火星四射的现象，同时伴有强光，并放出大量热。(2)金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气，所以可以取少量粉末加入NaOH溶液中，结果没有产生气泡证明粉末中含有Al2O3而没有Al。
18.(14分)(2025·黑龙江高一期中)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是　　　　 (填字母)。
A.Cl2 B.淡水
C.烧碱 D.粗盐
(2)如图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是　　　　，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是　　　　　　 。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。
(3)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如图所示：
干海带海带灰滤液I2
①灼烧海带时所用的主要仪器名称是　　　　。
②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式：　　　　。
③反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈　　　　。
答案　(1)BD　(2)①石灰乳(浆)[或Ca(OH)2]　Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O　②MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　(3)①坩埚　②2I-＋H2O2＋2H+===I2＋2H2O　③紫红色
解析　(2)①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂是石灰乳(浆)或Ca(OH)2，Mg(OH)2转化为MgCl2是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，其离子方程式是Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O。②由无水MgCl2制取Mg是通过电解熔融氯化镁得到。(3)②向酸化的滤液中加H2O2溶液，碘离子在酸性H2O2作用下被氧化变为碘单质，该反应的离子方程式：2I-＋H2O2＋2H+===I2＋2H2O。③反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，单质碘溶在CCl4层中，CCl4密度比水大，因此可以观察到CCl4层呈紫红色。

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