专题5微观结构与物质的多样性检测题（含解析）高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题5《微观结构与物质的多样性》检测题
一、单选题
1．下列“类比”结果正确的是
A．的溶解度比的大，则的溶解度比的大
B．Na与在加热条件下反应生成，则Li与在加热条件下反应生成
C．能溶于NaOH溶液，则能溶于NaOH溶液
D．能从NaBr溶液中置换出，则能从NaI溶液中置换出
2．下列与化学键相关的叙述正确的是（ ）
A．只含离子键的化合物才是离子化合物
B．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间
C．由于I—I键的键能比F—F、Cl—Cl、Br—Br的键能都小，因此在卤素单质中I2的熔、沸点最低
D．在共价化合物中一定不存在离子键，而在离子化合物中可能存在共价键
3．2021年6月11日国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的首批科学影像图。火星气体及岩石中富含X、Y、Z、W四种元素。已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，其中Z为金属元素，其单质与热水反应后溶液能使酚酞试液变为浅红色，X、W为同一主族元素，Y也是地球地壳中含量最高的元素，火星岩石含有。下列判断错误的是
A．W位于元素周期表第三周期IVA族 B．X、W简单氢化物的稳定性：X>W
C．原子半径：Z>W>Y>X D．火星气体中可能含有XY、
4．下列说法不正确的是
A．侯德榜发明联合制碱法，为我国化学工业发展作出重要贡献
B．我国化学家徐光宪院士在稀土元素的分离及应用中作出了重要贡献
C．英国科学家道尔顿提出分子是构成物质的基本粒子，是不可再分的实心球，为近代化学的发展奠定了坚实的基础
D．俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，使化学的研究变得有规律可循
5．某物质的结构简式如图所示，、、、为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，是同周期原子半径最小的原子，的原子序数等于与的原子序数之和。下列说法正确的是
A．简单离子的半径： B．最简单氢化物的稳定性：
C．的单质能与水反应 D．W的最高价含氧酸是强酸
6．关于中的相关微粒，下列化学用语表示正确的是
A．的结构示意图： B．HClO的电子式：
C．的中心原子杂化轨道类型： D．中子数为20的氯原子：
7．下列说法中正确的是（ ）
A．在熔融状态下电离与在水中电离时，破坏的化学键完全相同
B．比分子稳定，是因为分子间能形成氢键
C．和汽化时，克服的作用力不相同，故沸点不同
D．碘沸点低、易升华，是因为分子中的键易断裂
8．探月工程嫦娥五号任务顺利完成，化学功不可没。下列说法正确的是
A．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是由煤干馏而得
B．探测器装有太阳能电池板，其主要成分为SiO2
C．上升器用到碳纤维复合材料，主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D．返回器带回的月壤中含有3He，它与地球上的4He是同素异形体
9．人工合成的18F在衰变过程中会生成稳定的不具放射性的18O。下列说法正确的是
A．18O核内中子数为8
B．18F和18O互为同位素
C．18F和18O电子数相同而中子数不同
D．18F与19F最外层电子数相等
10．下列物质是离子化合物的是
A．H2O B．NH3 H2O
C．C60 D．AgCl
11．用化学用语表示中的相关微粒，正确的是
A．中子数为10的氧原子：O B．HClO的电离方程式：
C．“84”消毒液的有效成分：HClO D．Cl-的结构示意图：
12．2019年是国际化学元素周期表150周年。下列有关元素周期表的说法正确的是
A．编制出第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫
B．主族就是周期表中只有短周期元素的纵列
C．共有18个族，第ⅢB族含元素种类最多
D．元素周期表是按元素的相对原子质量递增顺序排列
13．下列表示正确的是
A．甲基的电子式 B．四氯化碳的空间填充模型
C．铝离子的结构示意图 D．乙醇的球棍模型
14．下列化学用语正确的是
A．硫原子结构示意图： B．苯的结构式：CH
C．CH4的比例模型： D．NaCl的电子式：
15．氢键是强极性键上的氢原子与电负性很大且含孤电子对的原子之间的静电作用力。下列事实与氢键无关的是（ ）
A．相同压强下H2O的沸点高于HF的沸点
B．一定条件下，NH3与BF3可以形成NH3·BF3
C．羊毛制品水洗再晒干后变形
D．H2O和CH3COCH3的结构和极性并不相似，但两者能完全互溶
二、填空题
16．亚硫酰氯在医药、农药合成领域有广泛的应用。
(1)含有的元素原子中，半径最大的是_______(填元素符号)，该元素在周期表中的位置为_______。
(2)的非金属性比S强，请从原子结构角度分析其原因_______。
(3)某研究性学习小组尝试用以下实验方案验证、S的非金属性强弱，可行的是_______
A．比较相同浓度的盐酸和氢硫酸的酸性强弱；
B．将通入溶液中，观察是否生成淡黄色沉淀。
C．比较相同物质的量浓度的次氯酸和稀硫酸的酸性强弱
(4)遇水蒸气产生两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色，请写出少量和溶液反应的化学方程式_______。
17．化学键与化学反应中的物质变化密切相关。
现有下列七种物质 ： ①氯水 ②氦气 ③ 过氧化钠 ④ 硫酸 ⑤碘 ⑥硫酸氢钠 ⑦氯化钠 回答下列问题：
(1)不存在化学键的是______（填序号，下同），属于共价化合物的是_______________。
(2)碘的升华属于__________变化（填“物理”、“化学”），化学键_________（填“是”、“未”）发生变化。过氧化钠的电子式为_______________________。
(3)将NaHSO4溶于水,电离方程式为_____________，NaHSO4在熔融状态下存在的离子为________。
(4)其他平衡类同化学平衡，已知氯水中存在下列平衡 Cl2＋H2O HCl ＋HClO, HClO H＋＋ClO－。则氯水中含有的分子有__________________________。
(5)设计实验证明氯化钠为离子化合物___________________。
18．在学习元素周期表后，某化学兴趣小组在老师的指导下，设计实验以探究元素性质的递变规律。为了验证卤族部分元素性质递变规律，设计如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验。(易溶于，液体呈紫红色)。
(1)指出溴元素在周期表中的位置：_______。
(2)A中发生反应的离子方程式是_______。
(3)向A中通入充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，静置，可观察到的现象是_______。
(4)根据上述实验操作步骤，为确保“非金属性：氯元素>溴元素>碘元素”的实验结论可靠，你认为做好本实验最关键因素是_______。
(5)下列性质的递变规律正确，且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是_______(填序号)。
a.的熔点逐渐升高 b.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 d.的还原性逐渐增强
三、实验题
19．氮化铝()是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理，欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料：
①实验室用饱和溶液与溶液共热制：
②工业制氮化铝：，氮化铝在高温下能水解。
③与饱和溶液反应：
Ⅰ、氮化铝的制备
(1)实验中使用的装置如图所示，请按照氮气气流方向将各仪器接口连接___________。
(2)B装置内的X液体可能是___________；E装置内氯化钯溶液的作用可能是___________
Ⅱ、氮化铝纯度的测定
(方案Ⅰ)甲同学用下图装置测定的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)在分液漏斗和导气管之间连接导管A的目的是：___________。
(4)为了准确测定生成气体的体积，量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是___________。
a、b、c、饱和溶液d、植物油
(方案Ⅱ)乙同学按以下步骤测定样品中的纯度(流程如下图)
(5)步骤②的操作是通入过量___________气体。
(6)样品中的纯度是___________(用含表示)，若在步骤③中未洗涤，则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
四、计算题
20．将一定量的Mg、Al投入100mL一定的物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH至过量，生成的沉淀的质量与加入NaOH的体积的关系如图所示。
①A点时，n Mg(OH)2= _____mol；nAl(OH)3= _______mol。
②原HCl的物质的量浓度c= _______________mol/L
21．将镁、铝的混合物0.1 mol 溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L 的NaOH溶液，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V 变化情况如图所示
计算：（1）当a =" 160" mL时，金属混合物中n(Mg)= mol，n(Al)= mol，c = mL；
（2）若欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，则加入的NaOH的体积V应为多少毫升？
参考答案：
1．D
【详解】A．易溶于水，难溶于水，的溶解度比的大，和均易溶于水，且碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故A错误；
B．Li与反应只能生成，故B错误；
C．为两性氢氧化物，能溶于NaOH溶液，但不溶于NaOH溶液，故C错误；
D．的氧化性比强，因此能从NaBr溶液中置换出，的氧化性比强，因此能从NaI溶液中置换出，故D正确；
故选：D；
2．D
【分析】本题主要考查化学键的概念。
【详解】A.离子化合物中也可能存在共价键如NH4Cl;故A错误；
B.化学键存在于相邻的原子之间，不存在于分子之间，故B错误；
C.在卤素单质中物质以分子形式存在，由于I2分子之间范德华力最大，熔沸点最高，故C错误；
D.在共价化合物中一定不存在离子键，而在离子化合物中可能存在共价键，故D正确；
答案选D。
3．C
【分析】已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，其中Z为金属元素，其单质与热水反应后溶液能使酚酞试液变为浅红色，则Z为Mg；X、W为同一主族元素，Y也是地球地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；火星岩石含有则，根据化合物中元素化合价代数和为零即可得W的化合价为+4价，则W为Si，X为C元素。综上所述X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Si，据此分析可得：
【详解】A，W为14号Si元素，位于元素周期表中第三周期第IVA族，故A正确；
B．X、W分别为C、Si的同一主族非金属元素，由X的非金属性强于W，所以X、W简单氢化物的稳定性：X>W，故B正确；
C．电子层越多，原子半径越大，同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Si，则原子半径：Z>W>X>Y，故C错；
D．XY、分别为CO、，故D正确；
答案选C。
4．C
【详解】A．我国化学家侯德榜改进了制碱工艺，发明了联合制碱法，为化学工业做出了重大贡献，故A正确；
B．我国化学家徐光宪院士在稀土元素的分离及应用中作出了重要贡献，促进了我国稀土工业的发展，故B正确；
C．19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，认为原子是不可再分的实心球体，故C错误；
D．俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，使化学的研究变得有规律可循，故D正确；
故选C。
5．C
【分析】X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z只能连接一根化学键且是同周期原子半径最小的原子，则Z为F，X可以连接四根共价键，则X为C元素，的原子序数等于与的原子序数之和，W为P元素，Y连接两个共价键，Y为O元素，以此解答。
【详解】A．O2-和F-的电子排布相同，O元素的核电荷数小于F元素，则简单离子的半径：，故A错误；
B．非金属性越强，最简单氢化物越稳定性，非金属性：CO>C，故B错误；
C．F2能和水反应生成O2，故C正确；
D．W为P元素，最高价含氧酸为H3PO4，是中强酸，故D错误；
故选C。
6．C
【详解】A. 的结构示意图：，A错误；
B. HClO的电子式：，B错误；
C. 中氧原子的价层电子对数=键+孤对电子数=2+2=4，所以杂化轨道类型：，C正确；
D. 中子数为20的氯原子：，D错误；故答案为：C。
7．C
【详解】A.是含有离子键和共价键的离子化合物，在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为，破坏了离子键和共价键，在熔融状态下电离，电离方程式为，只破坏了离子键，故A错误；
B.氢键主要影响物质的物理性质，比分子稳定是因为键比键强，故B错误；
C.是离子化合物，汽化时需要克服离子键，是分子晶体，汽化时需要克服分子间作用力，离子键强于分子间作用力，氯化钠的沸点高于氯化氢，故C正确；
D.碘升华克服的是分子间作用力，与化学键无关，故D错误；
故选C。
8．C
【详解】A．煤油具有可燃性，可作运载火箭推进剂，但煤油是石油分馏产品，不是煤干馏而得，煤干馏得到煤焦油，故A错误；
B．太阳能电池板主要成分为Si，光纤主要成分是主要成分为SiO2，故B错误；
C．碳纤维复合材料具有密度小、质轻、强度大和耐高温等优良性能，可用于制造航天工业，制造飞行器，以减轻自身负荷、增强属于寿命，故C正确；
D．3He和4He是中子数不同的氦元素的不同原子，属于同位素，不是同素异形体，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A.质子数+中子数＝质量数，因此18O核内中子数为18－8＝10，A错误；
B.18F和18O的质子数不同，二者不互为同位素，B错误；
C.18F和18O电子数不同，分别是9和8，中子数也不同，分别是9、10，C错误；
D.18F与19F互为同位素，核外电子数相同，因此最外层电子数相等，D正确；
答案选D。
10．D
【详解】A.水分子是由非金属元素形成的共价化合物，故A错误；
B.一水合氨是由非金属元素形成的共价化合物，故B错误；
C.分子是由非金属元素形成的单质，不是化合物，故C错误；
D.氯化银是由银离子和氯离子形成的离子化合物，故D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；中子数为10的氧原子：O，故A错误；
B．HClO的电离方程式：，故B错误；
C．“84”消毒液的有效成分：NaClO，故C错误；
D．Cl-是氯原子得到1个电子形成的，结构示意图：，故D正确；
故选D。
12．A
【详解】A．1869年，门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故A正确；
B．每个主族元素均含长周期元素，故B错误；
C．元素共有18列，其中第8、9、10三列合称Ⅷ族，共有16个族，另外ⅢB族含锕系和镧系，元素种类最多，故C错误；
D．元素周期表中元素是按原子序数递增的顺序排列的，故D错误；
故答案为A。
13．D
【详解】A．甲烷分子去掉一个氢原子得到甲基，甲基的电子式为： ，A错误；
B．四氯化碳分子是正四面体结构，但由于原子半径：Cl>C，所以该图示不能表示四氯化碳分子的空间填充模型，B错误；
C．铝离子核内有13个质子、核外有10个电子，其离子结构示意图为： ，C错误；
D．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，原子半径：C>O>H，其球棍模型为： ，D正确；
故选D。
14．C
【详解】A．正确的硫原子的结构示意图为：，A项错误；
B．CH是苯的最简式，苯的结构式为：，B项错误；
C．CH4的比例模型正是上图，要注意外围的4个小的球表示H，由于H原子半径小于C所以比例模型中一定体现这一特点，C项正确；
D．NaCl的电子式为，D项错误；
答案选C。
15．B
【详解】A．1个水分子能与周围的分子形成4个氢键，1个HF分子只能与周围的分子形成2个氢键，所以相同压强下H2O的沸点高于HF的沸点，故A不选；
B．NH3与BF3可以形成配位键从而形成NH3·BF3，与氢键无关，故B选；
C．羊毛主要成分是蛋白质，蛋白质分子与水分子之间形成氢键，破坏了蛋白质的螺旋结构，所以羊毛制品水洗再晒干后变形，故C不选；
D．CH3COCH3中O原子电负性很大且含孤电子对，与水分子中氢原子形成氢键，所以二者可以完全互溶，故D不选；
故答案为B。
16．(1) S 第三周期第ⅥA族
(2)氯和硫电子层数相同，但是氯原子半径较小，得到电子能力更强
(3)B
(4)
【详解】（1）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；含有的元素原子中，半径最大的是S，该元素在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；
（2）氯和硫电子层数相同，但是氯原子半径较小，得到电子能力更强，故的非金属性比S强；
（3）A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，盐酸和氢硫酸不是最高价氧化物对应水化物，A不可行；
B．将通入溶液中，生成淡黄色沉淀为硫单质，说明氯的非金属性强于硫，B科可行；
C．次氯酸和稀硫酸不是最高价氧化物对应水化物，C不可行；
故选B；
（4）遇水蒸气产生两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色，该气体为二氧化硫，根据质量守恒可知，另一种为HCl；则和溶液反应生成亚硫酸钠和氯化钠，。
17． ② ④ 物理 未 NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ Na＋和HSO4－ Cl2、H2O 、HClO 将连接石墨电极和灯泡（电流表）的导线与直流电源相连，然后将石墨电极插入熔融的氯化钠中，灯泡亮（电流表指针偏转），证明氯化钠为离子化合物
【详解】(1)稀有气体属于单原子分子,分子中没有共价键,所以②氖气中没化学键；共价化合物中一定含有共价键，一定没有离子键，所以属于共价化合物的是：④硫酸；正确答案：②； ④。
(2) 碘由固态不经过液态直接变为气态，没有新物质生成，属于物理变化；破坏的是分子间作用力，化学键未被破坏；过氧化钠为离子化合物，其电子式为；正确答案：物理 ； 未； 。
(3) NaHSO4属于强酸的酸式盐，在水溶液中完全电离出三种离子，电离方程式为NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ ；NaHSO4在熔融状态下，电离产生2种离子，分别为Na＋和HSO4－ ；正确答案：NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ ；Na＋和HSO4－ 。
(4)已知氯水中存在下列平衡 Cl2＋H2O HCl ＋HClO, HClO H＋＋ClO－；,HCl在溶液中完全电离；根据上述平衡可知氯水中含有的分子有Cl2、H2O 、HClO；正确答案：Cl2、H2O 、HClO。
（5）离子化合物在熔融的状态下能够导电，利用此性质进行验证，操作为将连接石墨电极和灯泡（电流表）的导线与直流电源相连，然后将石墨电极插入熔融的氯化钠中，灯泡亮（电流表指针偏转），证明氯化钠为离子化合物；正确答案：将连接石墨电极和灯泡（电流表）的导线与直流电源相连，然后将石墨电极插入熔融的氯化钠中，灯泡亮（电流表指针偏转），证明氯化钠为离子化合物。
18．(1)第四周期、第VIIA族
(2)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(3)溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色
(4)通入少量氯气
(5)bd
【分析】由装置可知，A为分液漏斗，A中氯气与NaBr反应生成溴，打开分液漏斗的活塞后，试管中发生溴与KI的反应生成碘，应防止氯气与KI反应，由卤素单质直接的置换反应可比较非金属性，棉花中浸有的NaOH溶液可吸收尾气；
（1）
溴的核电荷数是35，位于元素周期表的第四周期、第VIIA族，故答案为：第四周期、第VIIA族；
（2）
NaBr溶液中通入Cl2生成Br2和NaCl，发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，故答案为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；
（3）
Br2能氧化KI生成I2和KBr，生成的I2易溶于CCl4，则将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，静置，可观察到的现象是溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色，故答案为：溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色；
（4）
若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管氧化碘离子，干扰了溴与碘离子的反应，所以为确保实验结论可靠，做好本实验最关键的因素是通入少量氯气，故答案为：通入少量氯气；
（5）
同一主族元素，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质的氧化性越强，阴离子的还原性越弱，而与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关，故答案为：bd。
19．(1)f(g)→g(f)→a→b
(2) 浓硫酸 吸收CO防污染
(3)平衡压强使分液漏斗内液体能顺利滴下、防止因液体滴入使所测气体体积偏大
(4)ad
(5)二氧化碳/CO2
(6) 偏高
【分析】氮化铝在高温下能水解，因此C装置制得氮气后，先用B装置干燥氮气，再在D装置发生反应生成氮化铝和一氧化碳，再通入到A防止E处水蒸气进入D，E主要是处理尾气；
根据样品溶解氧化铝和AlN变为偏铝酸钠，得到滤渣碳和不溶性杂质，滤液与二氧化碳反应，过滤、洗涤最后得到灼烧得到氧化铝，可以计算样品中氧化铝的质量，再计算纯度。
（1）
氮化铝在高温下能水解，因此C装置制得氮气后，先用B装置干燥氮气，再在D装置发生反应生成氮化铝和一氧化碳，再通入到A防止E处水蒸气进入D，E主要是处理尾气，因此气流方向将各仪器接口连接 e→c→d→f(g)→g(f)→a→b→i→h；
（2）
B装置主要是干燥氮气气体，浓硫酸具有吸水性可做干燥剂，因此X液体可能是浓硫酸；E装置内氯化钯溶液可以吸收有毒气体一氧化碳防治污染，其作用是处理尾气，防止CO污染环境；故答案为：浓硫酸；吸收CO防污染。
（3）
在分液漏斗和导气管之间连接导管A的目的是：平衡压强使分液漏斗内液体能顺利滴下、防止因液体滴入使所测气体体积偏大；
（4）
氨气极易溶于水形成氨水，不溶于有机溶剂；AlN和NaOH溶液反应生成氨气，为准确测定生成气体的体积，则氨气不能溶于该溶液，因此量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是ad；故答案为：ad。
（5）
滤液主要是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，偏铝酸钠和二氧化碳可以反应生成氢氧化铝沉淀，故将偏铝酸钠溶液转化为沉淀，则为通入过量CO2气体；故答案为：通入过量CO2气体。
（6）
样品中C等不溶性杂质为m2g，则AlN和Al2O3的质量为(m1 m2)g，AlN最终变为Al2O3，利用质量差量法计算，，，因此AlN的质量为，则AlN的纯度是；
若在步骤③中未洗涤，测差量法时质量变大，因此测定结果将偏高。
20． 0.2 0.1 8
【分析】根据图象分析，可知氢氧化钠的体积在0-20mL阶段，是在中和过量的盐酸；20-160mL阶段是，离子全部沉淀，A→B是氢氧化铝溶解，后面恒定的沉淀量均为氢氧化镁的质量，根据各阶段进行分析。
【详解】①根据图象可知A→B是氢氧化钠溶解生成的氢氧化铝，消耗氢氧化钠是20ml，物质的量是0.1mol，则根据方程式可知氢氧化铝的物质的量是0.1mol；根据方程式可知生成0.1mol氢氧化铝需要氢氧化钠溶液的体积是60ml，则与镁离子结合的氢氧化钠溶液体积是160ml—20ml—60ml＝80ml，物质的量是0.4mol；则根据方程式可知氢氧化镁的物质的量是0.2mol；
②沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有氯化钠，此时需要氢氧化钠溶液体积是160ml，物质的量是0.8mol，则氯化钠是0.8mol；根据氯离子守恒可知盐酸的物质的量是0.8mol，浓度是0.8mol÷0.1L＝8mol/L。
【点睛】根据氢氧化钠的溶解消耗氢氧化钠的量计算镁与铝的物质的量。
21．（1）0.06 ； 0.04 ； 440
（2）400
【详解】试题分析： （1）当a=160mL时，此时溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，
由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）=1/2n（Na+）=1/2n（NaOH）=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1，
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根据SO42-离子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
联立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol；
滴加NaOH溶液到体积c时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒有：n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
则c点消耗氢氧化钠溶液的体积为0.44mol/1mol·L-1=0.44L=440mL，
（2）使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，则n（NaOH）=2n（Na2SO4）=0.4mol，加入的NaOH的体积V为：V=0.4mol/1mol·L-1=400mL
考点：有关混合物反应计算。