第2章元素与物质世界检测题高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册（含解析）

第2章《元素与物质世界》检测题
一、单选题
1．下列离子反应中，表达正确的是
A．过量的SO2通入NaOH溶液中： SO2+2OH- = +H2O
B．NaHCO3溶液中加入过量的Ba (OH)2溶液：+Ba2+ +OH-=BaCO3↓+H2O
C．稀硫酸溶液中加入Ba(OH)2溶液： Ba2++ OH-+H++= BaSO4↓+ H2O
D．用醋酸溶解CaCO3：2H+ +CaCO3=Ca2++H2O+CO2
2．M与N在一定条件下反应时，不能实现图示电子转移的是
选项 M N 电子转移
A 铁粉
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
3．对于反应的分析不正确的是
A．是氧化剂 B．中的氯元素被还原
C．中的氯元素均被氧化 D．每生成时，转移电子
4．下列离子方程式中，正确的是
A．氢氧化钡溶液和稀硫酸反应：Ba2++OH-+H++ =BaSO4↓+H2O
B．大理石和硝酸反应： +2H+=H2O+CO2↑
C．氯化铵晶体和石灰粉共热产生氨气： +OH-NH3↑+H2O
D．醋酸溶液与氨水反应：CH3COOH+NH3 H2O=+CH3COO-+H2O
5．一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A．K+、Na+、S2-、MnO4- B．Na+、NH4+、SO42-、Cl-
C．Fe3+、Mg2+、NO3-、SCN- D．NO3-、H+、Fe2+、Cl-
6．下列离子方程式的书写正确的是
A．铁和稀硫酸反应：
B．溶液与少量盐酸溶液反应：
C．钠和冷水反应：
D．氯气与水的反应：
7．下列变化中需加入氧化剂才能实现的是(　　)
A．Cl﹣→Cl2 B．Fe3+→Fe2+
C．CuO→Cu D．H2SO4→BaSO4
8．下列说法不正确的是
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂
C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
D．金属钠具有较强的还原性，可与氯化铜溶液反应置换出铜
9．常温下，下列离子在溶液中能大量共存的是
A．Na+、Ag+ 、Cl- 、NO B．Na+、A1O、 OH-、CO
C．K+、Fe3+、Cl-、 SCN- D．H+ 、Fe2+ 、ClO- 、 Cl-
10．由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程：烧渣溶液绿矾铁黄。已知：FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法正确的是
A．步骤①可用盐酸来溶解烧渣
B．步骤②涉及的离子反应为S2-+8Fe3++4H2O=8Fe2++SO+8H+
C．步骤③将溶液加热到有少量晶膜出现时停止加热，再冷却结晶析出绿矾
D．步骤④反应条件控制时要让氨气过量，控制强碱性环境，可以提高产品纯度
11．下列物质属于弱电解质的是
A．AlCl3 B．SO3 C．Cl2 D．HF
12．取某固体样品，进行如下实验：
①取一定量的样品，加足量水充分溶解，过滤得到白色滤渣和无色溶液
②取白色滤渣，加入稀盐酸，滤渣全部溶解，同时有气体产生
③取①中无色溶液，通入适量，产生白色沉淀
根据上述实验现象，该固体样品的成分可能是
A．、、KOH B．、、NaCl
C．、、NaOH D．、、NaOH
13．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．用氯化铁溶液腐蚀铜电路板：Cu +2Fe3+=Cu2++ 2Fe2+
B．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C．向稀硫酸中加入Ba(OH)2溶液：Ba2++OH-+ H++ SO=BaSO4↓+ H2O
D．向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3++ 4NH3·H2O=4NH+AlO+2H2O
14．下列叙述中正确的是（ ）
①溶液都是纯净物②含氧的化合物都是氧化物③能电离出H+的化合物都是酸④能电离出OH-的化合物都是碱⑤能电离出的阳离子全是金属离子和阴离子是酸根离子的化合物都是盐⑥酸和碱的中和反应都是复分解反应
A．全部 B．⑤⑥ C．③④ D．①②
15．下列叙述正确的是
A．SO3的水溶液能导电，所以SO3 是电解质
B．氯化钠晶体不导电，但是氯化钠是电解质
C．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
D．液态氯化氢不能导电，所以氯化氢不是电解质
二、填空题
16．已知铜在常温下被稀HNO3溶解，反应为3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式：___________
(2)上述反应被还原的物质是___________，氧化产物是___________(填化学式)。
(3)用单线桥法标出该反应的电子转移情况：___________。
17．
(1)实验证明，聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数，电荷数越大，聚沉能力越大。
①向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时，其聚沉能力最强的为____(填序号)。
A．NaCl B．FeCl3 C．K2SO4 D．Na3PO4
②为了把黏土溶胶(黏土胶体粒子带负电荷)变成较洁净的水，加入下列电解质时，____(填序号)效果最明显，原因是____。
A．BaCl2 B．Al2(SO4)3 C．KCl D．CuSO4
(2)已知半透膜有非常细小的孔，只允许较小的离子、分子通过，胶体粒子不能透过。(提示：碘遇淀粉显蓝色)把10 mL淀粉胶体和5 mL KCl溶液的混合液体加入到用半透膜制成的袋内，将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中，2 min后，用两支试管各取5 mL烧杯中的液体，并做如下实验：
①向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液，其现象是_______________。
②向另一支试管里滴加少量碘水，其现象是______________。
③由上述实验得出的结论是_______________。
三、实验题
18．如图为制取纯净干燥的Cl2并让其与铁发生反应的装置，A是Cl2发生装置，C、D为气体净化装置，E硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的空广口瓶；烧杯G为尾气吸收装置。
试回答：
（1）C、G两个装置所盛放的试剂分别是：C__________；G ________。
（2）F中的现象为__________，G中出现了一种沉淀，该沉淀的化学式_________。
（3）写出在A、E发生反应的化学方程式为： A：_______________；E：__________________。
19．某实验小组对氯水成分和性质进行探究，实验如下：
（1）氯水呈黄绿色，说明其中含有_______________（填化学式）。
（2）实验一的现象表明，氯水具有酸性和___________ 性。
（3）氯气与水反应的化学方程式为_______________ 。
（4）用化学用语（化学方程式）说明实验二中“红色不褪去”的原因 ______________________。
（5）实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，补充所加试剂和现象。（实验四）___________、___________
四、计算题
20．向Cu和CuO的混合物中加入0.6 L 2.0 mol/L的稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成标准状况下NO 4.48 L。向所得溶液中加入一定体积1.0 mol/L NaOH溶液，恰好使Cu2＋完全沉淀，将沉淀洗涤，充分灼烧后得32.0 g固体。求：
(1)混合物中Cu的质量是____________。
(2)混合物消耗HNO3的物质的量是____________。
(3)NaOH溶液的体积是____________。
21．取1.77g镁铝合金投入到的盐酸中，合金完全溶解，放出氢气1.904L(已折算成标况)请计算：
(1)镁铝合金中镁的质量分数=______%(保留三位有效数字)
(2)上述溶液中继续滴加的NaOH溶液，得到沉淀3.10g。则V的最大值=______mL。(写出计算过程)
参考答案：
1．B
【详解】A．过量的SO2通入NaOH溶液中： SO2+OH- =H，A错误；
B．NaHCO3溶液中加入过量的Ba (OH)2溶液：+Ba2+ +OH-=BaCO3↓+H2O，B正确；
C．稀硫酸溶液中加入Ba(OH)2溶液： Ba2++ 2OH-+2H++= BaSO4↓+ 2H2O，C错误；
D．用醋酸溶解CaCO3，由于醋酸为弱电解质不能拆分：2CH3COOH +CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，D错误；
答案选B。
2．C
【详解】A．Fe与Cl2反应生成FeCl3反应，Fe失电子发生氧化反应，Cl2得电子发生还原反应，能实现图示电子转移，故A正确；
B．反应中Fe2+失去电子生成Fe3+，H2O2得电子生成H2O，能实现图示电子转移，故B正确；
C．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠发生歧化反应，H2O没有得电子，不能实现图示电子转移，故C错误；
D．SO2与O2反应生成SO3，反应中SO2失去电子，O2获得电子，能实现图示电子转移，故D正确；
故选：C。
3．C
【详解】A．在反应中，Cl元素的化合价降低，氧化剂是，选项A正确；
B．中Cl元素的化合价由+5价降低为0，氯元素被还原，选项B正确；
C．HCl中Cl元素的化合价部分由-1价升高为0，被氧化，部分化合价保持-1价不变，只起酸性作用不被氧化，选项C不正确；
D．反应中，Cl元素的化合价由+5价降低为0，Cl元素的化合价由-1价升高为0，每生成，转移的电子为5mol，选项D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．氢氧化钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸钡和水，反应的离子方程式为：Ba2++2OH-+2H++ =BaSO4↓+2H2O，选项A错误；
B．大理石和硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，选项B错误；
C．氯化铵晶体和石灰粉共热产生氨气，不是离子反应： 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2，选项C错误；
D．醋酸溶液与氨水反应生成醋酸铵和水，反应的离子方程式为：CH3COOH+NH3 H2O=+CH3COO-+H2O，选项D正确；
答案选D。
5．B
【详解】A．S2-和MnO4-易发生氧化还原反应，而不能大量共存，故A错误；
B．离子组Na+、NH4+、SO42-、Cl-彼此间不发生离子反应，能大量共存，故B正确；
C．Fe3+和SCN-易生成配合离子，溶液呈红色，不能大量共存，故C错误；
D．酸性条件下NO3-有强氧化性，能氧化Fe2+，不能大量共存，故D错误；
故答案为B。
【点睛】明确离子不能大量共存的一般情况，如：能发生复分解反应的离子之间，能发生氧化还原反应的离子之间，能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-)等；还应该注意题目所隐含的条件，如：溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-；是“可能”共存，还是“一定”共存等；试题侧重对学生基础知识的训练和检验，有利于提高学生灵活运用基础知识的能力。
6．B
【详解】A．铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气：Fe + 2H+＝ Fe 2+ + H2↑，错误；
B．溶液与少量盐酸溶液反应，生成碳酸氢钠和氯化钠，离子方程式为：，正确；
C．钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气，选项中的离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为：，错误；
D．氯气通入水中生成盐酸和次氯酸，离子方程式为：Cl2 + H2O H+ + Clˉ + HClO，错误；
故选B。
7．A
【详解】A、Cl－化合价升高，作还原剂，需要加入氧化剂，故正确；
B、Fe3＋化合价降低，作氧化剂，需要加入还原剂，故错误；
C、CuO中CuO化合价降低，作氧化剂，需要加入还原剂，故错误；
D、H2SO4→BaSO4化合价没有发生变化，不需要氧化剂也不需要还原剂，故错误；
答案选A。
8．D
【详解】A．过氧化钠与水或二氧化碳反应均能生成氧气，因此可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，A正确；
B．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，使用时与水和CO2反应，生成次氯酸，次氯酸具有氧化性、漂白性，可以杀菌消毒、漂白等作用，B正确；
C．碳酸氢钠具有弱碱性，能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，C正确；
D．金属钠虽然具有较强的还原性，但能与水剧烈反应，把钠投入到氯化铜溶液中时，先与水反应，不能置换出铜，D错误；
故选D。
9．B
【详解】A．Ag+和Cl-生成沉淀不能共存，A项不合题意；
B．Na+、A1O、 OH-、CO在溶液中能大量共存；B项正确；
C．Fe3+和SCN-因发生络合反应而不能共存，C项不合题意；
D．H+和ClO-生成弱酸，且亚铁离子有还原性，能被次氯酸氧化，故不能共存，D项不合题意；
答案选B。
10．C
【分析】由制备绿矾流程可知，烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)均溶于硫酸，溶液含Fe2+、Fe3+，步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3，以此来解答。
【详解】A. 因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则步骤①，若用盐酸溶解会引入杂质氯离子，因此最好用硫酸来溶解烧渣，故A错误；
B. 步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2 SO+16H+，故B错误；
C. 步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，若蒸干时绿矾受热失去结晶水，故C正确；
D. 步骤④反应条件控制不当，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成氢氧化铁，因此氨气不能过量，故D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．氯化铝是盐，在溶液中能完全电离出离子，属于强电解质，选项A错误；
B．SO3在水溶液中可与水反应生成H2SO4，H2SO4能够电离出自由移动的离子，可以导电，但不是SO3自身电离，故SO3是非电解质，选项B错误；
C．Cl2为单质既不是电解质也不是非电解质，选项C错误；
D．HF发生微弱电离，属于弱电解质，选项D正确；
答案选D。
12．C
【详解】A．加水充分溶解产生Cu(OH)2和CaCO3沉淀，其中Cu(OH)2为蓝色沉淀，与题意不符，A错误；
B．取①中无色溶液，通入适量CO2产生白色沉淀，CaCl2和NaCl溶液中通入CO2气体，不会产生CaCO3沉淀，与题意不符，B错误；
C．加水充分溶解，可得到BaCO3白色沉淀，加入稀HCl，滤渣全部溶解，有气体CO2产生，①中无色溶液中可以有BaCl2剩余，与氢氧化钠同时存在时，通入CO2气体，可以产生白色沉淀，C正确；
D．①加水产生Mg(OH)2沉淀，但加入稀HCl，没有气体产生，与题意不符，D错误；
答案选C。
13．A
【详解】A．用氯化铁溶液腐蚀铜电路板生成氯化铜和氯化亚铁：Cu +2Fe3+=Cu2++ 2Fe2+，故A正确；
B．CH3COOH是弱酸，写分子式，用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-，故B错误；
C．向稀硫酸中加入Ba(OH)2溶液：Ba2++2OH-+ 2H++ SO=BaSO4↓+ 2H2O，故C错误；
D．NH3·H2O是弱碱，不能溶解Al(OH)3，向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3++ 3NH3·H2O=3NH+Al(OH)3↓，故D错误；
故选A。
14．B
【详解】①溶液都是混合物，①错误；
②由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物是氧化物，②错误；
③能电离出H+的化合物不一定都是酸，也可能是酸式盐，如KHSO4，③错误；
④能电离出OH-的化合物不一定都是碱，也可能是碱式盐，如Cu2(OH)2CO3，④错误；
⑤盐由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成，因此能电离出的阳离子全是金属离子和阴离子是酸根离子的化合物都是盐，⑤正确；
⑥酸和碱两两交换成分发生中和反应生成水，都是复分解反应，⑥正确；
综上，⑤⑥正确，答案选B。
15．B
【详解】A．SO3的水溶液是硫酸，硫酸能导电，所以硫酸是电解质，SO3是非电解质，选项A错误；
B．氯化钠晶体不导电，但氯化钠溶于水或熔融状态下能电离出离子，属于电解质，选项B正确；
C．电解质必须是纯净的化合物，氯化钠是电解质，其溶液是混合物，选项C错误；
D．液态氯化氢以分子的形式存在，不能导电，但是其水溶液能导电，因而氯化氢是电解质，选项D错误；
答案选B。
16． 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O HNO3 Cu(NO3)2
【详解】(1)铜在常温下被稀HNO3溶解，反应方程式为3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)铜和稀硝酸反应，铜失电子，发生氧化反应，硝酸铜为氧化产物；硝酸中+5价氮元素降低到+2价，硝酸发生还原反应，即被还原的物质是硝酸，一氧化氮为还原产物；
(3)铜在常温下被稀HNO3溶解，反应方程式为3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；根据反应可知，铜元素由0价升高到+2价，失去2个电子，3molCu参加反应，转移6mol电子，还原剂失电子，给了氧化剂，共转移6e-；用单线桥法标出该反应的电子转移情况：。
17．(1) D B Al3+所带正电荷数最多，使黏土溶胶聚沉效果最好
(2) 出现白色沉淀 无明显变化 Cl 能透过半透膜，淀粉胶体粒子不能透过半透膜
【详解】（1）①根据题意，聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数，电荷数越大，聚沉能力越大；Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，故加入的阴离子可以相互中和电性，使之聚沉，依据题意，阴离子所带的负电荷数越大，聚沉能力越大：
A．NaCl中一个氯离子带一个负电荷；
B．FeCl3中一个氯离子带一个负电荷；
C．K2SO4中一个硫酸根离子带2个负电荷；
D．Na3PO4中一个磷酸根离子带3个负电荷；
故答案为D；
②凝聚效果取决于阳离子所带的电荷数，设物质的量为1mol：
A．BaCl2 的物质的量1mol，含有的阳离子所带的电荷的物质的量1mol×1×2=2mol；
B．Al2(SO4)3物质的量1mol，含有的阳离子所带的电荷的物质的量1mol×2×3=6mol；
C．KCl物质的量1mol，含有的阳离子所带的电荷的物质的量1mol×1×1=1mol；
D．CuSO4的物质的量1mol，含有的阳离子所带的电荷的物质的量1mol×1×2=2mol；
等物质的量的这四种电解质中，Al2(SO4)3的阳离子所带电荷的物质的量最大，凝聚能力越大，效果最好，故选B，故填B；Al2(SO4)3的阳离子所带正电荷最多，凝聚能力越大，效果最好；
（2）淀粉胶体和氯化钠溶液混合后，放入用半透膜制成的袋内，将此袋浸入蒸馏水中后，淀粉胶体不能通过半透膜而留在袋内，但是氯离子和钠离子能通过半透膜而进入烧杯的水中：
①向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液，氯离子可以和银离子反应生成白色沉淀，其现象是出现白色沉淀；
②袋内液体是淀粉胶体，向另一支试管里滴加少量碘水，无明显变化；
③由上述实验现象得出的结论是Cl-能透过半透膜，淀粉胶体粒子不能透过半透膜。
18． 饱和食盐水 氢氧化钠溶液 产生棕黄或棕褐色的烟 Fe(OH)3 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【详解】(1)浓盐酸易挥发，所以用二氧化锰与浓盐酸混合加热制备的氯气中含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度小，氯化氢易溶于水，可用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢，故答案为：饱和食盐水；
(2)氯气有毒，应进行尾气处理，氯气能够与氢氧化钠溶液发生反应，被氢氧化钠溶液液吸收，故答案为：氢氧化钠溶液；
(3)铁与氯气反应生成氯化铁，F收集氯化铁，故现象为：产生棕黄或棕红或棕褐色的烟；
(4)氯化铁与G中的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，化学式是Fe(OH)3，故答案为：Fe(OH)3；
(5)在A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(6)在E中铁在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式：，故答案为：。
19． Cl2 漂白性 Cl2+H2O = HCl + HClO 2HClO= 2HCl+O2↑ 1mL H2O 红色不褪去
【分析】(1)氯气呈黄绿色，氯水中其它成分都呈无色；
(2)实验一：酸能使紫色石蕊试液变红色，氯水能使红色的溶液褪色；
(3)实验一中紫色石蕊试液变红色，说明有酸生成；最后溶液褪色，说明含有HClO，根据转移电子守恒及元素守恒知，该反应中还有HCl生成；
(4)红色不褪去，说明溶液光照后不存在HClO，则HClO不稳定，光照易分解生成HCl和氧气；
(5)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，应该加入溶剂使溶液变稀检验红色是否褪去。
【详解】(1)氯气呈黄绿色，氯水中其它成分都呈无色，所以氯水呈黄绿色，说明其中含有Cl2；
(2)实验一：酸能使紫色石蕊试液变红色，氯水能使红色的溶液褪色，氯水中加入紫色石蕊试液后变红色说明溶液呈酸性，后来溶液褪色，说明具有漂白性；
(3)实验一中紫色石蕊试液变红色，说明有酸生成；最后溶液褪色，说明含有HClO，根据转移电子守恒及元素守恒知，该反应中还有HCl生成，反应方程式为Cl2 +H2O═HCl+HClO；
(4)红色不褪去，说明溶液光照后不存在HClO，则HClO不稳定，光照易分解生成HCl和氧气，反应方程式为2HClO═2HCl+O2↑；
(5)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，应该加入溶剂使溶液变稀检验红色是否褪去，所以需要补充的实验是加入1mL水稀释溶液，且溶液红色不褪去。
【点睛】氯水由于存在氯气和水的反应生成盐酸和次氯酸，所以氯水含有氯气分子，水，盐酸和次氯酸，与不同的试剂反应时，起作用的微粒不同，其中：①与硝酸银反应：氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀；②与碳酸钠反应：碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体；③与有色布条作用：次氯酸有漂白性，有色布条褪色；④与石蕊试液作用：先变红后褪色，因为溶液中有酸，显酸性，有次氯酸有漂白性；⑤与二氧化硫作用：黄绿色退去，二氧化硫和氯气、水反应生成硫酸和盐酸。
20． 19.2 g 1 mol 1 L(或者1000mL)
【详解】(1)Cu和CuO的混合物和硝酸反应时，只有Cu可以将硝酸还原成NO，n(NO)==0.2mol，根据电子守恒n(Cu)==0.3mol，质量为0.3mol×64g/mol=19.2g；
(2)沉淀充分灼烧后得到的物质为CuO，n(CuO)==0.4mol，所以混合物和硝酸反应后溶液中n[Cu(NO3)2]=0.4mol，根据元素守恒可知消耗的硝酸的物质的量=0.4mol×2+0.2mol=1mol；
(3)当铜离子完全沉淀时，溶液中的溶质为NaNO3，根据元素守恒n(NaOH)= n(NaNO3)=2mol/L×0.6L-0.2mol=1mol，NaOH溶液的浓度为1.0 mol/L，所以V(NaOH)=1L。
【点睛】化学中的计算题要多考虑守恒，简化计算；第3小题为易错点，要注意硝酸根并没有全部转化为硝酸钠，有一部分变为NO。
21． 54.2% 220mL
【分析】根据题意得出24n(Mg)+27n(Al)=1.77，镁、铝与盐酸反应生成氢气，根据得失电子数目守恒得出2n(Mg)+3n(Al)=，两式联立解得，n(Mg)=0.04mol，n(Al)=0.03mol，据此分析；
【详解】(1)根据上述分析，合金中镁的质量分数为54.2%；故答案为54.2%；
(2)根据上述计算，得出n(Mg)=0.04mol，n(Al)=0.03mol，假设镁、铝全部生成沉淀，则沉淀质量为0.04mol×58g·mol－1＋0.03mol×78g·mol－1=4.66g＞3.10g，氢氧化铝为两性氢氧化物，因此沉淀达到3.10g，消耗氢氧化钠的最大量应是让部分氢氧化铝转化成偏铝酸钠，3.10g沉淀中含氢氧化镁沉淀质量为0.04mol×58g·mol－1=2.32g，含氢氧化铝的质量为(3.10g－2.32g)=0.78g，反应后溶液中的溶质为NaCl和NaAlO2，根据铝元素守恒，溶液中n(NaAlO2)=0.02mol，根据钠元素守恒，消耗氢氧化钠溶液最大体积为=0.22L，合220mL；故答案为220mL。