江西省玉山县第一中学2025年化学高一上期中联考模拟试题含解析.doc

江西省玉山县第一中学2025年化学高一上期中联考模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、同种元素的原子和离子，一定具有相同的( )
A．电子层数 B．中子数
C．电子数 D．质子数
2、下图转化关系中的m、n、p、q均含氯元素的常见物质，其中p、q为酸，n为单质，下列叙述不正确的是（　　）

A．n在标况下的密度约为3.17 g·L-1
B．反应③中物质n与电子转移的物质的量相等
C．p氧化性强于q
D．四步反应均为氧化还原反应
3、用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）
A．常温常压下，17 g OH—中所含的电子数为9 NA
B．物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl- 个数为1 NA
C．通常状况下， 2.24L CO2气体含有的0.1 NA 个CO2分子
D．1.06g Na2CO3溶于水配成500mL溶液，溶液中含有的Na+离子数为0.02 NA
4、下列实验中①配制一定物质的量浓度溶液 ②pH试纸的使用 ③过滤 ④蒸发 均用到的仪器是
A．试管 B．漏斗 C．胶头滴管 D．玻璃棒
5、在自来水的生产中，常通入适量氯气进行杀菌消毒，氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利，利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪，可用下列哪一种试剂来鉴别（ ）
A．酚酞试液 B．氯化钡溶液 C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
6、已知反应：
①Cl2+2KBr=2KCl+Br2；
②KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O；
③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3，下列说法正确的是
A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应
B．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6
C．氧化性由强到弱顺序为 KClO3＞KBrO3＞Cl2＞Br2
D．③中lmol还原剂反应则失去电子的物质的量为10mol
7、如图：A处通入氯气。关闭B阀时,C处红色布条无变化，打开B阀时，C处红色布条褪色。由此作出的判断正确的是

A．D中不可能是浓硫酸
B．通入的氯气含有水蒸气
C．D中可以是水
D．D中可以是饱和食盐水
8、下列反应中，水既不是氧化剂、也不是还原剂的氧化还原反应是
A．Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ B．2F2+2H2O=4HF+O2
C．Na2O+H20=2NaOH D．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
9、在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明的溶液是( )
A．、Al3+、、 B．K+、Na+、、
C．K+、Fe3+、、 D．Na+、K+、、
10、下列有关实验操作正确的是（）
A． B．
C． D．
11、核电站发生爆炸，释放出大量放射性物质，下列图标警示的是放射性物品的是
A． B． C． D．
12、某氧化物的化学式为M2O3，电子总数为50，已知氧原子核内有8个中子，M2O3的相对质量为102，则M原子核内中子数为（　）
A．10 B．12 C．14 D．21
13、已知在3.2g某气体中所含的分子数目约为3.01×1022，此气体的摩尔质量为（　　）
A．32g B．32g/mol C．64 mol D．64g/mol
14、下列化学方程式不能用H++OH-=H2O表示的是
A．KOH+HCl=KCl+H2O
B．Ba（OH）2+2HCl=BaCl2+2H2O
C．2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
D．Cu（OH）2+2HNO3=Cu（NO3）2+2H2O
15、下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是
A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表18个族
B．副族元素中没有非金属元素
C．除第一周期外，其他周期均有18种元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
16、下列实验操作中错误的是（ ）
A．倾倒液体 B．检查装置的气密性
C．移去加热的蒸发皿 D．加热液体
二、非选择题（本题包括5小题）
17、某111mL溶液只含Cu2+、Ba2＋、K+、OH－、SO42—、Cl—中的几种，分别取三份11mL该溶液进行实验，以确定该溶液中的离子组成。
①向一份中加入足量NaOH溶液，产生1．98g蓝色沉淀
②向另一份中加入足量BaCl2溶液，产生2．33g白色沉淀
③向第三份中加入过量Ba(NO3)2溶液后，过滤取滤液再加入足量AgNO3溶液，产生2．87g白色沉淀。
回答下列问题
（1）该溶液中一定不存在的离子是___________，③中白色沉淀的化学式为______。
（2）产生蓝色沉淀的离子方程式为_____________________________。
（3）该溶液中一定存在的阴离子有____________，其物质的量浓度分别为_________。
（4）该111mL溶液中还含有的离子是_______，其物质的量是_______。
18、某强酸性溶液X中仅含有Ba2＋、Al3＋、NH4＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、NO3－中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下

根据以上信息，回答下列问题: 
(1)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的离子分别是________。 
(2)若②中所用氢氧化钠浓度为2 mol/L，当加入10 mL时开始产生沉淀，55 mL时沉淀的量达到最大值0.03 mol，继续滴加沉淀的量保持不变，随后再滴加沉淀部分溶解，到60 mL时沉淀的量降为0.025 mol且保持不变，则原溶液中：c(Fe2+)为_____mol/L、c(Fe3+)为______mol/L、c(Cl-)为_____mol/L。(若有些离子不存在，请填0 mol/L)
19、实验室现有质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸，回答下列问题：
(1)浓硫酸的物质的量浓度为______mol·L-1。
(2)某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时，需要100 mL1.5 mol·L-1稀硫酸，则需用量筒量取_____mL 的浓硫酸，量取浓硫酸所用的量筒的规格为________(填标号)。
A．10 mL B．25 mL C．50 mL D．100 mL
(3)整个实验中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外还有______。
(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响。
①所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中：_______(填 “偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。
②将溶液注入未经干燥的容量瓶中：_________。
③转移溶液时用过的烧杯、玻璃棒未洗涤：________。
④定容时俯视刻度线：_____。
20、下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。

现用该浓硫酸配制450 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。可供选用的仪器有:
①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。
请回答下列问题:
(1)配制稀硫酸时,还缺少的仪器有______________(写仪器名称); 
(2)经计算,欲配制450 mL 1 mol·L-1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为____mL,量取浓硫酸时应选用____规格的量筒;
A．10 mL B．50 mL C．100 mL D．200 mL
(3)在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为_____________________________。 
(4)在配制过程中，若用量筒量取浓硫酸时,俯视刻度线，会使所配溶液浓度_________；若转移溶液时,不慎有少量溶液洒出，会使所配溶液浓度_________，若定容时,俯视容量瓶刻度线，会使所配溶液浓度_________(填“偏大、偏小、无影响”)。
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Ⅱ中所含溶质有__________；步骤③反应的离子方程式为___________。
（4）若步骤③中用氨气代替CO2，步骤③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、D
【解析】
根据元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，不同种元素之间的本质区别是质子数不同，同种元素一定具有相同的核电荷数即质子数，同位素不同核素之间中子数不同，进行解答。
【详解】
A．因原子变为离子时要得到或失去电子，有的电子层数发生了变化，不一定相同，A错误；
B．同种元素的原子和离子，质子数一定相同，但中子数不一定相同，B错误；
C．同种元素的原子和离子电子数一定不同，金属元素会失去电子，非金属元素会得到电子，C错误；
D．同种元素的原子和离子质子数一定相同，D正确；
答案选D。
2、D
【解析】
m、n、p、q是均含氯元素的常见物质， n为单质，则n是氯气；p、q为酸，根据转化关系，m可以是NaClO，p可以是HClO，q可以是HCl。
【详解】
氯气在标况下的密度约 3.17 g·L-1，故A正确；反应③可以是氯气与氢氧化钠溶液反应，反应方程式是2NaOH+Cl2=NaCl+ NaClO+H2O，1mol氯气参加反应转移1mol电子，故B正确；HClO氧化性大于HCl，故C正确；NaClO溶液中通入二氧化碳气体生成次氯酸，该反应属于非氧化还原反应，故D错误；选D 。
3、D
【解析】
A. 17 g OH—的物质的量为1mol，1molOH—中所含的电子数为10NA，A错误；
B. 没有给定溶液的体积，无法计算出MgCl2溶液中含有Cl- 个数，B 错误；
C. 通常状况下，气体摩尔体积不是22.4L/mol；所以 2.24LCO2气体的量不是0.1mol，不能确定含有的CO2分子为0.1 NA 个，C错误；
D.1.06g Na2CO3的物质的量为0.01mol，溶于水配成500mL溶液，溶液中含有的Na+离子数为0.02NA，D正确；
综上所述，本题选D。
4、D
【解析】
根据实验操作的要求可知，在配制一定物质的量浓度溶液转移溶液步骤中用玻璃棒引流；用pH试纸测溶液pH时用玻璃棒蘸取溶液；过滤操作时用玻璃棒引流；蒸发操作时用玻璃棒搅拌，所以均需要用到的仪器是玻璃棒，答案选D。
该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力，平时要注意对同类问题的总结。
5、D
【解析】
因纯净水销售中不含氯离子，而自来水中含氯离子，所以向两样品中加入硝酸银溶液，变浑浊的自来水，反之是纯净水，而A、B、C现象相同，不能鉴别，
故选D。
6、D
【解析】
A．一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应，在上述三个反应中KClO3+6HCl＝3Cl2+KCl+3H2O不属于置换反应，A错误；
B．反应KClO3+6HCl＝3Cl2+KCl+3H2O中KClO3是氧化剂，HCl是还原剂，6mol氯化氢参加反应，其中5mol氯化氢被氧化，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5，B错误；
C．在氧化还原反应中物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物，在Cl2 +2KBr＝2KCl+Br2中氧化性：Cl2＞Br2；在KClO3+6HCl＝3Cl2+KCl+3H2O中氧化性：KClO3＞Cl2；在2KBrO3+Cl2＝Br2+2KClO3中，氧化性：KBrO3＞KClO3，所以物质的氧化性由强到弱顺序为 KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2，C错误；
D．根据氧化还原反应中，物质元素化合价升高或降低的总数等于反应中电子转移总数可知：在反应③中若有lmol还原剂Cl2反应，则还原剂失去电子的物质的量为10mol，D正确。
答案选D。
7、B
【解析】
试题解析：由图可知，关闭B阀时，C处红色布条无变化，打开B阀时，C处红色布条褪色，则A为潮湿的氯气，D中的液体可干燥或吸收氯气：D中可以为浓硫酸，用于干燥氯气，故A错误；由上述分析可知，通入的氯气含有水蒸气，故B正确；A处通入氯气．关闭B阀时，D中使水时，氯气通过后会含有水蒸气，会使有色布条褪色，故C错误；D中液体不能为饱和食盐水，若为食盐水，则关闭B阀时，C处红色布条褪色，故D错误.
考点：氯气的化学性质
8、D
【解析】
根据化合价的变化，分析氧化还原反应中水的作用。
【详解】
A项：水中氢原子得电子生成氢气，水是氧化剂，A项错误；
B项：水中氧原子失电子生成氧气，水是还原剂，B项错误；
C项：不是氧化还原反应，C项错误；
D项：Na2O2中，部分氧原子得电子、另部分氧原子失电子，Na2O2既是氧化剂、也是还原剂，水既不是氧化剂、也不是还原剂，D项正确。
本题选D。
9、A
【解析】
A．、Al3+、、溶液无色，且与氢离子不反应，A符合题意；
B．与氢离子不反应生成二氧化碳和水，B与题意不符；
C．Fe3+有颜色，C与题意不符；
D．与氢离子不反应生成二氧化碳和水，D与题意不符；
答案为A。
10、C
【解析】
A.点燃酒精灯时应使用火柴，不能用酒精的对点，已发生危险，A错误；
B.天平的精确度为0.1g，不能准确称量10.05g，B错误；
C.加入试管中的液态不能超过容积的1/3，使用试管夹，试管口不能对着人，加热液体时倾斜角度约45°，C正确；
D.用量筒量取9.5mL的液态应选用10mL的量筒，D错误；
答案为C。
11、D
【解析】
核电站发生爆炸，释放出大量放射性物质，属于一级放射性物品，故D正确。
综上所述，答案为D。
12、C
【解析】
原子序数=质子数=核外电子数，质子数+中子数=质量数=近似相对原子质量。
【详解】
设M的质子数为x，2x+8×3=50，x=13；氧原子核内有8个中子，则氧原子的质量数是16。设M的质量数为y，则2y+16×3=102，y=27，所以M原子核内中子数为27-14=14，故选C。
13、D
【解析】
3.01×1022某气体所含分子的物质的量为0.05mol，根据M=m/n=3.2/0.05=64g/mol, D选项正确；
综上所述，本题选D。
气体的摩尔质量与气体的分子量表示意义不一样，摩尔质量有单位，一般为g/mol；只有当以克为单位时，摩尔质量在数值上等于该气体的相对分子质量。
14、D
【解析】
A. KOH+HCl=KCl+H2O是强酸与强碱反应，离子方程式是H++OH-=H2O，故不选A；
B. Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O是强酸与强碱反应，离子方程式是H++OH-=H2O，故不选B；
C. 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O是强酸与强碱反应，离子方程式是H++OH-=H2O，故不选C；
D. Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O，氢氧化铜难溶于水，Cu(OH)2不能拆写为离子，反应的离子方程式是Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O，故选D；
答案选D。
15、B
【解析】
A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表16个族，7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅤⅢ族，A错误；
B．副族元素均在长周期，均为金属元素，只有主族元素存在非金属元素，B正确；
C．2、3周期有8种元素，6、7周期有32种元素，则只有4、5周期有18种元素，C错误；
D．碱金属元素为金属元素，而ⅠA族元素含H，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，D错误。
答案选B。
16、C
【解析】
A．倾倒液体时，标签要向着手心，瓶塞取下要倒放在实验桌上，故A正确；
B．检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故B正确；
C．移去加热的蒸发皿不能用手，应该用坩埚钳，故C错误；
D．给试管中的液体加热，取用的液体的用量不能超过试管溶积的三分之一，要外焰加热，试管夹夹在中上部，故D正确。
答案选C。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、Ba2+和OH- AgCl Cu2++ 2OH-= Cu(OH )2↓ SO42-、Cl- 1mol/L、2 mol/L K+ 1.2 mol
【解析】
（1）实验①生成的蓝色沉淀是Cu(OH )2，实验②生成的白色沉淀是BaSO4，实验③生成的白色沉淀是AgCl。再结合离子共存分析。
（2）Cu2++ 2OH-= Cu(OH )2↓。
（3）该溶液中一定存在的阴离子有SO42-和Cl-。
（4）根据电荷守恒分析。
【详解】
（1）实验①生成的蓝色沉淀是Cu(OH )2，溶液中存在Cu2+，不存在OH-，实验②生成的白色沉淀是BaSO4，说明溶液中存在SO42-，不存在Ba2+，实验③生成的白色沉淀是AgCl，说明溶液中存在Cl-。所以，该溶液中一定不存在的离子是Ba2+和OH-，③中白色沉淀为AgCl，故答案为Ba2+和OH-；AgCl。
（2）产生蓝色沉淀的离子方程式为：Cu2++ 2OH-= Cu(OH )2↓，故答案为Cu2++ 2OH-= Cu(OH )2↓。
（3）该溶液中一定存在的阴离子有SO42-和Cl-，11mL溶液中，两种离子的物质的量
分别为：n(SO42-)= n (BaSO4)=2.33g÷233g/mol=1.11mol，n( Cl-)=n(AgCl)=2.87÷143.5g/mol=1.12 mol，所以c(SO42-)=1mol/L，c( Cl-)=2 mol/L，故答案为SO42-、Cl-；1mol/L、2 mol/L。
（4）11mL溶液中，Cu2+的物质的量为： n(Cu2+)=n[ Cu(OH )2]= 1.98g÷98g/mol=1.11mol，1.11molCu2+带1.12mol正电荷，1.11mol SO42-和1.12molCl-共带有1.14mol负电荷，根据电荷守恒知，原溶液中还存在K+，11mL溶液中含有1.12mol K+，111mL溶液中含有1.2 mol K+，故答案为K+；1.2 mol。
18、Fe3+、Cl- 0.15 0.1 0.4
【解析】
(1)强酸性溶液中一定不会存在CO32－和SO32－，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4，说明溶液中含有SO42－；生成气体A，A连续被氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+，它在酸性条件下和NO3－反应生成NO；溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀G为Fe(OH)3，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+；溶液H中通入CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+；溶液中含有Fe2+，就一定不含NO3－，含有SO42－就一定不含Ba2+，不能确定是否含有的Fe3+和Cl－。
(2)根据得失电子数相等和阴阳离子电荷所带电荷数相同求解。
【详解】
(1)由分析可知不能确定是否含有的是Fe3+和Cl－。
(2) n(NO)==0.005 mol，根据得失电子数可知n(Fe2+)= n(NO)×3=0.015 mol，c(Fe2+)=0.015mol÷0.1L=0.15mol/L；加入氢氧化钠溶液60mL时沉淀量降到0.025mol，说明此时为氢氧化铁沉淀，亚铁离子的物质的量是0.015mol，所以说明原溶液中存在铁离子，n(Fe3+)=0.025mol－0.015mol=0.01mol，则c(Fe3+)=0.01mol/0.1L=0.1mol/L；加入55mL氢氧化钠溶液时沉淀达到最大值0.03mol，加入60mL氢氧化钠溶液时，沉淀降为0.025mol，说明n(Al(OH)3)=0.03mol－0.025mol=0.005mol，则溶液中SO42－：0.04mol，NH4+：0.005mol，Fe2+：0.015mol，Fe3+：0.01mol，Al3+：0.005mol，此时2n(SO42－)=n(NH4+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+3n(Al3+)，所以c(Cl－)=0.4 mol/L。
注意生成的Al(OH)3会和过量的NaOH反应生成NaAlO2和H2O。
19、18.4 8.2 A 100mL容量瓶、胶头滴管 偏低 无影响 偏低 偏高
【解析】
(1)c==18.4mol/L，故答案为：18.4；
(2)由c1V1=c2V2得：需用量筒量取浓硫酸的体积=≈8.2mL，根据近且小原则选择10mL规格的量筒量取，故答案为：8.2；A；
(3)整个实验用到量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶，故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
(4)①所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中，浓硫酸的实际浓度较小，溶质物质的量偏小，浓度偏低，故答案为：偏低；
②因定容时还需加水，故将溶液注入未经干燥的容量瓶中，无影响，故答案为：无影响；
③转移溶液时用过的烧杯、玻璃棒未洗涤，造成溶质损失，浓度偏低，故答案为：偏低；
④定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏高，故答案为：偏高。
20、500mL容量瓶、玻璃棒 27.2 B 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，同时不断搅拌 偏小 偏小 偏大
【解析】
可以利用物质的量浓度与质量分数之间的换算公式计算其物质的量浓度，再根据稀释公式计算需要的浓硫酸的体积，注意稀硫酸的体积应选择容量瓶的容积，根据配制过程中溶质和溶液的体积变化进行误差分析。
【详解】
(1)配制稀硫酸时，需要①胶头滴管；③烧杯；⑤量筒，还缺少的仪器有500mL容量瓶、玻璃棒；
(2)原浓硫酸的物质的量浓度为 =18.4mol·L-1，经计算，欲配制450 mL 1 mol·L-1的稀硫酸需要使用500mL的容量瓶，配制500mL溶液，需要浓硫酸的体积为=27.2 mL，所以应选用50 mL规格的量筒。
(3)因为浓硫酸稀释过程中会放出大量的热，且浓硫酸的密度比水大，所以在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，同时不断搅拌，及时散热。 
(4)在配制过程中，若用量筒量取浓硫酸时，俯视刻度线，浓硫酸溶液的体积变小，会使所配溶液浓度变小；若转移溶液时，不慎有少量溶液洒出，溶质有损失，会使所配溶液浓度减小，若定容时，俯视容量瓶刻度线，溶液的体积变小，会使所配溶液浓度变大。
在进行计算前先考虑使用的容量瓶的规格，根据容量瓶的规格计算需要的浓硫酸的体积。在配制过程中溶质的物质的量增加，则浓度增大，溶质的物质的量减小，则浓度减小。溶液的体积变大，则浓度变小，溶液的体积变小，则浓度变大。
21、C Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O，Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O NaOH、NaAlO2 OH－+CO2＝HCO3－、CO2+AlO2－+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－ Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+NH4+
【解析】
氢氧化铝受热分解生成氧化铝，则步骤③中生成的沉淀是氢氧化铝，因此滤液Ⅱ中含有偏铝酸盐，则原料B是强碱，因此滤液Ⅰ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①是酸溶解氧化铁和氧化铝，步骤②是碱沉淀铁离子以及把铝离子转化为偏铝酸根离子，步骤③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②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Ⅱ中所含溶质为NaOH、NaAlO2。通入CO2发生的反应为：OH－+CO2＝HCO3－、CO2+AlO2－+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－；
（4）若步骤③中用氨气代替CO2，则滤液Ⅱ中含有铝离子，则步骤③生成沉淀的离子方程式为Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+NH4+。
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。