呼和浩特市第一中学2022-2023学年化学高一上期中调研试题含解析.doc

2022-2023学年高一上化学期中模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、一只盛有CO、O2、N2混合气体的气球放在空气（空气平均摩尔质量为29g/mol）中静止不动，则混合气体中O2的体积分数是A75%B25%C50%D无法计算2、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A含有NA个原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4 LB25 ，1.01×105Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NAC40 g NaOH溶解在1 L水中，则其100 mL溶液中含Na数为0.1NAD标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA3、一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式（未配平）为：NH4NO3- HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为:A53B54C11D354、下列各组混合物能用分液漏斗分离的是()A四氯化碳和水B汽油和食用油C浓硫酸和浓硝酸D酒精和水5、标准状况下，相同质量的O2和O3相比较，下列有关叙述中正确的是 ( )A分子数目比为23B原子数目比为32C体积比为23D密度比为236、下列说法正确的是（）A常温下，浓硫酸可以用铁制槽罐存放，说明铁与浓硫酸不反应B检验氯化氢中是否混有氯气，可采用湿润的有色布条C镁在空气中燃烧只生成氧化镁D钠可以从硫酸铜溶液中置换出金属铜7、已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2 H2O IO3- I2 MnO4- Mn2+ HNO3 NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是AH2O2BIO3-CMnO4-DHNO38、将30 mL 0.5mol/L的NaOH溶液加水稀释到500 mL，稀释后NaOH的物质的量浓度为（ ）A0.3 mol/LB0.03 mol/LC0.05 mol/LD0.04 mol/L9、在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c（Na+）=0.10mol·L-1，c（Mg2+）=0.25mol·L-1，c（Cl-）=0.20mol·L-1，则c（SO42-）为A0.15mol·L-1B0.10mol·L-1C0.25mol·L-1D0.20mol·L-110、某溶液中只含有Na+、Mg2+、Cl-、SO四种离子，已知前三种离子的个数比为3：2：1，则溶液中Mg2+和SO的离子个数比为A1：2B3：4C2：3D5：211、检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A用干燥的蓝色石蕊试纸B用干燥有色布条C将气体通入AgNO3溶液D用湿润的淀粉碘化钾试纸12、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是A2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2NAB常温常压下，11.2L C2H4含有2NA个碳原子C标准状况下，11.2LCCl4含有的分子数为0.5NAD常温常压下，32gO2和O3的混合气体所含原子数为2.5NA13、锗（Ge）是第四周期第 A 元素，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是A锗是一种金属性很强的元素 B锗的单质具有半导体的性能C锗化氢（GeH4）稳定性比CH4强 D锗酸（H4GeO4）是难溶于水的强酸14、下列关于胶体的叙述错误的是A江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关B胶体不一定是液态，胶体的丁达尔效应属于化学变化C用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化D静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘，利用的是胶粒带电荷的性质15、下列叙述正确的是（ ）A所有蒸馏操作中都必须用到温度计B从溴水中提取溴可通过加入乙醇萃取C分液时，分液漏斗中下层液体流净后及时关闭活塞，再把上层液体从上口倒出D用洁净的铂丝蘸取待测液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色，该溶液中一定含有钾离子，不含有钠离子16、与Na+的质子数和电子数都相同的微粒是ANH4+BH2OCNH3DMg2+二、非选择题（本题包括5小题）17、某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中共含K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO六种离子。 （1）甲厂的废水含有OH，则甲厂废水中一定不含_和_（填离子符号）。（2）乙厂的废水中一定含有的阴离子是_（填离子符号），加入铁粉后可回收某种金属，写出该反应的离子方程式：_。（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的某些离子转化为沉淀。经过滤后的废水主要含_(写化学式)，可用来浇灌农田。18、现有稀硫酸、纯碱、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、铁片和木炭粉8种物质。(1)在这8种物质中，属于电解质的有_(用相应的化学式表示，下同)。(2)这8种物质中的某5种存在下面的相互关系，选择适当的物质填入，使有连线的两种物质能发生反应，并回答下列问题。它们的化学式分别为：_；_；_。如果连线对应的反应分别用A、B、C、D、E表示。五个反应中属于氧化还原反应的有_个；反应A的离子方程式为_，反应D的化学方程式为_。19、为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验：已知： 3Fe4H2O(气)Fe3O44H2 Fe3O4可以看成FeO Fe2O3，可溶于盐酸请回答：（1）在图I的虚线框中，应选用图中的_填(“A”或“B”）装置；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是_。（2）实验后，取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有3价的铁。该结论是否正确？_，并说明理由_。20、某实验需要500mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液，现通过如下步骤配制：把称量好的固体Na2CO3放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。为加快溶解，可用破璃棒搅拌；用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，每次洗涤的液体都要小心转入容量瓶，并轻轻摇匀；将容量瓶塞紧，充分摇匀；把溶解固体后所得溶液冷却至室温，小心转入_中；继续加蒸馏水至液面距刻度线12cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切；（1）操作步骤的正确顺序为_（填序号）。（2）称量的Na2CO3固体质量应为_g。（3）步骤中空缺的实验仪器是_。（4）取出100 mL配制好的溶液，加蒸馏水稀释至c（Na2CO3）0.02mol/L。则稀释后溶液的体积为_mL。（5）下列关于容量瓶的使用方法中，正确的是_（填选项，下同）。A使用前要检验是否漏水B在容量瓶中直接溶解固体或稀释液体C在烧杯中溶解固体后，迅速将溶液转移到容量瓶中D向容量瓶中转移溶液用玻璃棒引流E. 加水时水量超过了刻度线，迅速用胶头滴管将过量的水吸出（6）下列操作会使所配溶液的物质的量浓度偏低的是_。A使用托盘天平时，砝码放左盘、药品放右盘称量B使用容量瓶前，发现瓶内残留有少量蒸馏水C加水定容时，水量超过了刻度线D洗涤步骤中，洗涤液没有转入容量瓶21、铝矾石(主要成分是Al2O3，还含有少量杂质SiO2、Fe2O3)是工业上用于炼铝的主要矿物之一，由铝矾石制取金属铝的工艺流程图如下：请回答下列有关问题：（1）下列有关铝矾石以及用铝矾石炼铝的说法中，正确的是_。A铝矾石中含有两种类型氧化物B铝矾石与河沙含有完全相同的成分C铝矾石炼铝需要消耗电能D铝矾石炼铝的过程中涉及置换反应（2）加入原料A时发生反应的离子方程式有_。（3）滤液中所含溶质有_；步骤反应的离子方程式为_。（4）若步骤中用氨气代替CO2，步骤生成沉淀的离子方程式为_。参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、B【解析】放在空气中静止不动，说明混合气体的密度和空气的相等，根据阿伏加德罗推论，密度之比等于摩尔质量之比，因为CO、N2的摩尔质量相等，看成一种物质，利用十字交叉法，则氧气占总体积的1/4×100%=25%，答案选B。【点晴】同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律，又叫四同定律，也叫五同定律（五同指同温、同压、同体积、同分子个数、同物质的量）。其推论有（1）同温同压下，V1/V2=n1/n2（2）同温同体积时，P1/P2=n1/n2=N1/N2（3）同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1（4）同温同压时，M1/M2=1/2。2、B【解析】A、氢气是双原子分子，含NA个原子，氢气的物质的量为0.5mol，标准状况下其体积为0.5×22.4L=11.2L，故错误；B、含有S的物质的量为64×3/64mol=3mol，故正确；C、物质的量浓度是单位体积的溶液中含有溶质的物质的量，体积是溶液的体积，不是溶剂的体积，因此无法计算NaOH的物质的量浓度，故错误；D、标准状况下，水不是气体，故错误。3、A【解析】NH4NO3 中前者N的化合价为-3，后者N为+5，最终氧化和还原产物都是N2为0价，故被氧化与被还原的氮原子数之比为5：3，选项A正确。4、A【解析】两种互不相溶且密度相差较大的液态混合物通常用分液漏斗分离。A.四氯化碳不溶于水且密度比水大，所以四氯化碳和水的混合物可能用分液漏斗分离，A项正确；B.食用油易溶于汽油，汽油和食用油混合物不能用分液漏斗分离，B项错误；C.浓硫酸和浓硝酸互溶，浓硫酸和浓硝酸混合物不能用分液漏斗分离，C项错误；D.酒精和水互溶，酒精和水混合物不能用分液漏斗分离，D项错误；答案选A。5、D【解析】A根据N=nNA=NA知，相同质量时，其分子数之比等于其摩尔质量的反比，则相同质量的O2和O3的分子数目比=48g/mol32g/mol=32，故A错误；B根据A知，其分子数之比为32，一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以原子数目之比=(3×2) (2×3)=11，故B错误；C同温同压下，气体的摩尔体积相等，根据V=nVm=Vm知，相同质量时，其体积之比等于其摩尔质量的反比，因此相同质量的O2和O3的体积比=48g/mol32g/mol=32，故C错误；D根据知，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，因此O2和O3的密度比=32g/mol48g/mol=23，故D正确；故选D。6、B【解析】A常温下，铁与浓硫酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，钝化是化学变化，故A错误；B氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，可使湿润的有色布条褪色，因此检验氯化氢中是否混有氯气，可采用湿润的有色布条，故B正确；C镁可与空气中的氧气、氮气以及二氧化碳反应，可生成氧化镁、氮化镁、碳等，故C错误；D钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，不能置换出金属铜，故D错误。故答案选B。【点睛】本题考查元素化合物知识，侧重于学生的分析能力的考查，注意相关基础值知识的积累，选项D是易错点，注意金属钠与盐溶液反应时先与溶液中的水反应。7、B【解析】等物质的量上述物质作氧化剂时，H2O2H2O得到2个电子，IO3- I2得到5个电子，MnO4- Mn2+得到5个电子，HNO3 NO得到3个电子，由于IO3-被还原为I2，则得到I2最多的是IO3-；故选B。8、B【解析】稀释前后溶质NaOH的物质的量不变，根据稀释定律计算稀释后NaOH的物质的量浓度。【详解】设稀释后NaOH的物质的量浓度为c，根据稀释定律：0.03L×0.5mol/L=0.5L×c解得c=0.03mol/L，故选：B。9、D【解析】由电荷守恒得：，代入c（Na+）=0.10mol·L-1，c（Mg2+）=0.25mol·L-1，c（Cl-）=0.20mol·L-1，则c（SO42-）为0.20mol·L-1，故答案选D。10、C【解析】根据 ，微粒个数之比等于物质的量之比，即前三种离子物质的量之比为3：2：1，根据溶液呈现电中性， ，代入数值，解得3mol ，因此 和 离子个数比为2：3， 故选：C。11、D【解析】A干燥的氯气没有漂白性，且干燥的HCl气体也不能电离出氢离子，无论HCl气体中是否含有氯气，都不会使干燥的蓝色石蕊试纸发生颜色变化，故A错误；B干燥的氯气不具有漂白性，无论是否含有氯气都不能使干燥的有色布条发生颜色变化，故B错误；C无论是否含有氯气，气体通入硝酸银溶液中均会产生沉淀，故C错误；DHCl气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变色，当混有氯气时，氯气具有强氧化性，可以将碘离子氧化成碘单质，从而使试纸变蓝，故D正确；故答案为D。12、A【解析】A、镁为2价金属，根据镁的质量计算出镁的物质的量及失去的电子数；B、依据气体摩尔体积的应用条件分析判断，标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol；C、标况下，CCl4的状态不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量；D、根据混合气体中氧原子的质量计算出氧原子的物质的量及数目。【详解】A、2.4g镁的物质的量为0.1mol，变成镁离子失去0.2mol，失去的电子数为0.2NA，所以A选项是正确的；B、标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol，常温常压下，11.2L气体不是0.5mol，故B错误；C、因为在标准状况下CCl4的状态不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算11.2LCCl4的物质的量及分子数，故C错误；D、32gO2和O3混合气体中含有32g氧原子，32g氧原子的物质的量为2mol，所含原子数为2NA，故D错误。所以A选项是正确的。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用，主要是气体摩尔体积条件应用，物质的量计算微粒数的方法，掌握基础是关键。13、B【解析】试题分析：A锗处于金属区与非金属区的交界线上，元素金属性和非金属性都较弱，反应中既不易得电子，也不易失去电子，故A错误；B锗处于金属区与非金属区的交界线上，既有金属性又有非金属性，常用于做半导体材料，故B正确；C锗处于金属区与非金属区的交界线上，元素金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)稳定性较弱，故C错误；D锗和硅处于同一主族，主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性大于锗，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性比硅酸弱，为弱酸，故D错误；故选B。【考点定位】考查元素周期律与元素周期表【名师点晴】本题考查位置结构性质的相互关系。处于金属区与非金属区的交界线上的元素常用于做半导体材料，锗和硅处于同一主族，根据同主族元素的金属性、非金属性的递变规律比较最高价含氧酸的酸性，类比硅酸判断溶解性等性质。注意掌握同主族元素的性质的递变性和相似性，明确元素周期表结构、元素周期律内容为解答关键。14、B【解析】A.江河水中的泥沙是胶体，遇到海水中的电解质发生了聚沉，日积月累，形成了三角洲，故A正确；B.胶体依据分散剂状态分为固溶胶、液溶胶、气溶胶，胶体的丁达尔效应是分散质对光的散射作用，属于物理变化，故B错误；C.用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐为渗析过程，没有新物质生成是物理变化，只是将淀粉胶体和食盐分开，不涉及化学变化，故C正确；D.中和胶体粒子的电性能够使胶体发生电泳，如用净电除尘器吸附带电的飘尘，而使之电泳除去，故D正确；故答案为：B。15、C【解析】A制蒸馏水时，可不使用温度计，存在多种馏分时需要使用温度计，故A错误；B乙醇与水互溶，不能作萃取剂，故B错误；C分液时避免上下层液体混合，则分液时，分液漏斗中下层液体流净后及时关闭活塞，再把上层液体从上口倒出，故C正确；D观察钠的焰色反应可直接观察，K的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，由操作和现象可知，溶液中一定含有钾离子，不能确定是否含钠离子，故D错误；故选C。【点睛】本题的易错点为AD，A中要注意不是所有的蒸馏实验都需要温度计，制取蒸馏水时，由于其余物质不挥发，只有水被蒸出，可以不使用温度计，D中蓝色钴玻璃会滤去黄光。16、A【解析】Na+的质子数为11，电子数为10。【详解】A选项，NH4+质子数为11，电子数为10，故A符合题意；B选项，H2O质子数为10，电子数为10，故B不符合题意；C选项，NH3质子数为10，电子数为10，故C不符合题意；D选项，Mg2+质子数为12，电子数为10，故D不符合题意；综上所述，答案为A。二、非选择题（本题包括5小题）17、Ag+ Fe3+ NO3- Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag KNO3 【解析】甲厂的废水含有OH，因此Ag+、Fe3+不可能存在于甲厂的废水中，而必定存在于乙厂的废水中，Cl-不可能存在于乙厂的废水中，一种溶液中必定同时存在阴、阳离子，所以必定存在于乙厂的废水中。最后可得甲厂废水中含有OH-、Cl-、K+。乙厂的废水中含有银离子，而加入铁粉可以置换出溶液中的银。【详解】甲厂的废水含有OH，因此Ag+、Fe3+不可能存在于甲厂的废水中，而必定存在于乙厂的废水中，Cl-不可能存在于乙厂的废水中，一种溶液中必定同时存在阴、阳离子，所以必定存在于乙厂的废水中。最后可得甲厂废水中含有OH-、Cl-、K+。根据以上分析，（1）甲厂的废水含有OH，则甲厂废水中一定不含Ag+ 和Fe3+。（2）乙厂的废水中一定含有的阴离子是，铁的活泼性大于银，加入铁粉后可回收银，反应的离子方程式是：Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag；（3）若两溶液混合可生成氯化银、氢氧化铁等沉淀，溶液中的溶质主要有KNO3。18、（1）Na2CO3、NaCl、CaO；（2）Fe H2SO4CO2CaO Na2CO31 Fe2H=Fe2H2不属于 H2SO4Na2CO3=Na2SO4H2OCO2【解析】试题分析：（1）电解质指的是在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，因此属于电解质的有Na2CO3、NaCl、CaO；（2）单质能够和酸，则单质为Fe，酸为H2SO4；盐能够和H2SO4反应，因此盐为Na2CO3；氧化物能够和H2SO4反应，因此氧化物为碱性氧化物CaO；氧化物能够和CaO反应，则氧化物为CO2；故答案：Fe H2SO4CO2CaO Na2CO3；有化合价升降的反应为氧化还原反应，在五个反应中，只有反应A为氧化还原反应；反应A的离子方程式为Fe2H=Fe2H2；反应B为CO2和CaO的反应，不属于离子反应；反应D是Na2CO3和H2SO4的反应，反应的化学方程式为：H2SO4Na2CO3=Na2SO4H2OCO2。考点：考查物质的分类与性质。19、B 铜丝由黑变红 不正确 因为铁过量时：Fe2Fe3+3Fe2+ 【解析】铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应后的固体中一定含有四氧化三铁，可能存在未反应的铁，结合铁离子的检验方法和氢气的性质分析解答。【详解】(1)铁和水蒸气反应生成的气体为氢气，氢气比空气轻，所以虚线框处宜选择的装置是B，实验时应先将螺旋状铜丝加热，铜和氧气反应生成黑色的氧化铜，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，氢气还原氧化铜生成铜，因此看到铜丝由黑变为红色，故答案为：B；铜丝由黑色变为红色；(2)实验后，为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素，该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解，滴加 KSCN溶液，没有出现血红色，不能说明该固体中没有+3价的铁元素，因为若铁过量会和生成的铁离子反应生成亚铁离子，Fe+2Fe3+=3Fe2+，没有出现血红色，不能说明该固体中没有+3价的铁元素，因此该同学的结论不正确，故答案为：不正确；铁过量时，铁会和生成的铁离子反应生成亚铁离子，Fe+2Fe3+=3Fe2+。20、 5.3 500 mL 容量瓶 500 AD ACD 【解析】（1）根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作进行分析；（2）根据c=n/V=m/VM进行计算；（3）根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤及用到的仪器进行分析；（4）根据稀释前后溶质的量不变进行计算；（5）根据容量瓶的使用方法及注意事项进行分析；（6）根据c=n/V进行分析，凡是引起n减小的，浓度偏低，引起V增大的，浓度偏低进行分析。【详解】（1）根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作；因此操作步骤的正确顺序为；综上所述，本题答案是：。（2）根据c=n/V=m/VM可知，0.1mol/L=m/(0.5L×106), m=5.3g；因此称量的Na2CO3固体质量应为5.3g；综上所述，本题答案是：5.3。（3）根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤可知，把溶解固体后所得溶液冷却至室温，小心转入500mL容量瓶中；综上所述，本题答案是：500mL容量瓶。（4）稀释前后溶质的量保持不变可知：0.1mol/L×0.1L=0.02mol/L×V(Na2CO3），V(Na2CO3）=0.5 L=500mL；综上所述，本题答案是：500。（5）A. 带有活塞的仪器使用前要检查是否漏水，故A项正确； B. 应在烧杯中溶解固体，冷却至室温再转移到容量瓶，故B项错误；C. 在烧杯中溶解固体后，冷却到室温后，用玻璃棒将溶液转移到容量瓶中，故C项错误；D. 向容量瓶中转移溶液用玻璃棒引流，故D项正确；E. 加水时水量超过了刻度线，迅速用胶头滴管将过量的水吸出，造成溶质的量减小，导致溶液浓度减小，故E项错误；综上所述，本题选AD。（6）A. 用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了,实际称量药品的质量减小,所配溶液浓度偏低，A正确；B. 配制需加水定容,转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对所配溶液无影响，B错误；C. 加水定容时，水量超过了刻度线，造成溶液体积偏大，所配溶液的浓度偏低，C正确；D. 洗涤步骤中，洗涤液没有转入容量瓶，移入容量瓶中溶质的物质的量偏小,所配溶液浓度偏低，D正确；综上所述，本题选ACD。21、C Al2O3+6H+2Al3+3H2O，Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O NaOH、NaAlO2 OH+CO2HCO3、CO2+AlO2+2H2OAl(OH)3+HCO3 Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+NH4+ 【解析】氢氧化铝受热分解生成氧化铝，则步骤中生成的沉淀是氢氧化铝，因此滤液中含有偏铝酸盐，则原料B是强碱，因此滤液中含有铝盐和铁盐，则原料A应该是酸，所以残渣是二氧化硅，结合问题分析解答。【详解】（1）A、铝矾石中含有的SiO2是非金属氧化物，氧化铁是金属氧化物，氧化铝是两性氧化物，因此含有三种类型的氧化物，故A错误；B、河沙的主要成分为SiO2，因此铝矾石与河沙含有的成分不完全相同，故B错误；C、电解法炼铝，必定消耗电能，故C正确；D、步骤是酸溶解氧化铁和氧化铝，步骤是碱沉淀铁离子以及把铝离子转化为偏铝酸根离子，步骤是二氧化碳把偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解以及氧化铝电解均是分解反应，所以铝矾石炼铝的过程中涉及复分解反应、分解反应等，不涉及置换反应，故D错误。答案选C。（2）原料A溶解矿石，可利用强酸，分离出不溶物SiO2，反应的离子方程式为Al2O3+6H+2Al3+3H2O、Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O。（3）步骤中可加入强碱例如氢氧化钠，沉淀出Fe3，使Al3转化为偏铝酸根离子留在溶液里，所以滤液中所含溶质为NaOH、NaAlO2。通入CO2发生的反应为：OH+CO2HCO3、CO2+AlO2+2H2OAl(OH)3+HCO3；（4）若步骤中用氨气代替CO2，则滤液中含有铝离子，则步骤生成沉淀的离子方程式为Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+NH4+。【点睛】该题以铝矾石制取金属铝的工艺流程图为载体，培养学生获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。该题的关键是明确有关物质的性质差异，并能结合流程图灵活运用即可。