专题5 微观结构与物质的多样性 测试卷 （含解析）2022-2023学年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》测试卷
一、单选题
1．下列关于各微粒之间的关系，描述正确的是
A．16O2和18O3互为同位素
B．H2和D2互为同素异形体
C．CH3COOH与HCOOCH3互为同分异构体
D．正丁烷与异丁烷互为同系物
2．如图所示是14种短周期主族元素原子半径与原子序数的关系，则下列说法正确的是
A．这14种元素中能形成型酸性氧化物的有4种
B．a、b两种元素的最简单氢化物的沸点相比，前者较低
C．a和d形成的化合物能分别溶解于c的氢氧化物和f的氢化物的水溶液中
D．a和e形成的化合物只能与碱反应，不能与酸反应
3．有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子排布式为3d64s2；Z原子的电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是（ ）
A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B．X与的最高价氧化物对应的水化物，前者的酸性比后者强
C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
D．ZQ2是由极性键构成的非极性分子
4．已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子之间通常形成Z2分子，下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：X＜Y＜Z B．气态氢化物的稳定性：X＞Z
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞W
5．某短周期非金属元素，其原子最外层电子数是内层电子数的一半，则其在元素周期表中位置为
A．第二周期IA族 B．第二周期IVA族
C．第三周期VA族 D．第三周期IVA族
6．下列符号能表示两个氢分子的是
A．2H B．2H2 C．H2 D．2H2O2
7．有关Na2O2的说法正确的是
A．Na2O2中正负离子的个数比为1∶1
B．Na2O2由钠在常温下与氧气反应得到
C．Na2O2中只含有离子键
D．Na2O2与CO2反应，产生标准状况下2.24LO2，转移0.2mol电子
8．X、Y、Z三种元素，已知X和Y原子核外电子层数相同，Y和Z原子最外层电子数相同，又知三种元素原子最外层电子数总和为14，而质子数总和为28，则三种元素为
A．N、P、O B．N、C、Si C．B、Mg、Al D．C、N、P
9．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为48。下列说法不正确的是( )
X Y
Z W
A．原子半径大小比较：r(X)>r(Y)
B．X和W可形成共价化合物XW3
C．W的非金属性比Z的弱
D．Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强
10．今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为7。下列说法错误的是（ ）

A．W单质的熔点一定高于Y单质
B．X 的离子半径在同周期元素简单离子半径中最小
C．最高价氧化物水化物酸性：W＞X
D．简单气态氢化物热稳定性：Z＞Y
11．下列表示正确的是
A．氯化钠的电子式： B．二氧化碳的结构式：O—C—O
C．CH4的球棍模型： D．S2—的结构示意图：
12．下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是(　　)
①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤AlCl3 ⑥CuO
A．①③④⑥ B．①②③④ C．全部 D．②③④⑤
13．下列物质属于含有共价键的离子化合物的是
A．MgCl2 B．H2O C．Na2SO4 D．N2
14．无公害肥料 黑肥的主要成分是氰氨基化钙(CaCN2)，CaCN2的制备原理为CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑，下列叙述错误的是
A．H2为还原产物
B．、HCN中碳原子的杂化方式相同
C．CaCN2和CO2中所含化学键的类型不同
D．碳酸钙的分解温度比碳酸镁高的原因是Ca2+结合中O2－的能力比Mg2+弱
15．下列说法正确的是
A．N2与N4互为同位素，相互之间能发生转化
B．氯气通入水中，有共价键的断裂和形成
C．KCl、KOH、NH3的水溶液都能导电，它们都属于电解质
D．戊烷的三种同分异构体所含化学键不同，因此沸点不同
二、填空题
16．如表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求使用化学用语填空作答：
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 H
2 C N O Ne
3 Na Al P S Cl
(1)地壳中含量最高的元素是___(填元素符号)；金属性最强的元素是___(填元素符号)；单质的化学性质最不活泼的元素是___(填元素符号)。
(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是___(填化合物化学式)；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是___(填化合物化学式)。
(3)烧焦羽毛味气体A和臭鸡蛋味气体B相遇可发生反应生成一种单质和水，该反应化学方程式为____。
17．查阅相关资料，对照元素周期表找出下列元素在周期表中的位置，指出其中的主族元素，并画出它们的原子结构示意图。
(1)地壳中含量较大的三种元素_______。
(2)人体组织中的三种常量元素_______。
(3)人体必需的两种微量元素_______。
三、实验题
18．Ⅰ.从海水得到的粗食盐水中常含Ca2+、Mg2+、SO，需要分离提纯。现有含少量CaCl2、MgSO4的粗食盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用4种试剂(盐酸、Na2CO3、NaOH、BaCl2)除去食盐水中Ca2+、Mg2+、SO。各步操作流程如图：
试回答：
(1)操作1名称为___，需要使用的玻璃仪器是___；蒸发时___时停止加热。
(2)加入的试剂①、②分别为___、___。加入试剂②的目的是___(用离子方程式表示)。
(3)试剂③能否在操作1之前加入：___(填“能”或“不能”)，判断试剂③已经足量的简便方法为___。
(4)纯度测定：称取0.0480g精盐配制成100mL溶液，每次移取25mL，加入几滴K2CrO4指示剂，用0.01 mol·L-1的AgNO3标准液滴定至溶液呈砖红色即为终点，三次滴定平均消耗20.0mL的AgNO3溶液，则该精盐样品中NaCl的质量分数是___%。
Ⅱ.目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜(主要成分为As2O3)可用于治疗急性白血病。工业上利用酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]提取As2O3的工艺流程如图：
已知：As2S3与过量的S2-可发生反应：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS
回答下列问题：
(1)As元素在元素周期表中位于N元素的下方，下列说法不正确的是___(填序号)。
①As元素非金属性比N强
②N的原子半径比As的原子半径小
③HNO3的酸性比H3AsO4强
(2)H3AsO3是一种两性偏酸性的化合物，其中As元素的化合价为___。
(3)“沉砷”中FeSO4的作用是___。
(4)“焙烧”过程产生的气体A的化学式为___。
19．利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为____________，干燥管D的作用是________。
(2)已知在常温下，高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的；装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有黄色沉淀生成，离子方程式为__________________________________。
(3)若要证明非金属性：S＞C＞Si，则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________。
四、计算题
20．向 100mL BaCl2、AlCl3 和 FeCl3 的混合溶液 A 中逐滴加入 Na2SO4 和 NaOH 的混合溶液 B，产生的沉淀 的物质的量(n)和加入溶液 B 的体积(V)关系如图。
(1)当加入 B 溶液 110mL 时，溶液中的沉淀为_____(填化学式，下同)，溶液中的杂质是____________________。
(2)从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时发生的离子反应方程式______。
(3)将 A、B 溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表
溶质 Na2SO4 NaOH BaCl2 AlCl3 FeCl3
c(mol/L) ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
21．将5.1 g镁铝合金溶于60 mL 5.0mol·LHSO溶液中，完全溶解后再加入a mL10.0 mol·L的NaOH溶液，此时溶液中的Mg、Al恰好完全沉淀，再继续滴加5 mL该NaOH溶液，得到的沉淀质量为9.7 g。
(1)当加入a=_________mLNaOH溶液时，可使溶液中的Mg和Al恰好完全沉淀。沉淀的最大值为__________ g。
(2)计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积___________。(写出计算过程)
试卷第2页，共6页
参考答案：
1．C
【详解】A．16O2与18O3是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A错误；
B．H2和D2是由同位素构成的同种单质，不是同素异形体，故B错误；
C．两者的分子式都是C2H4O2,但结构不同,属于同分异构体，故C正确；
D．正丁烷和异丁烷分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D错误；
所以C选项是正确的。
2．C
【分析】如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，a为O元素，b为F元素，c为Na元素，d为Al元素，e为Si元素，f为Cl元素。
【详解】A．根据题目可推得这14种元素是第二周期和第三周期的主族元素，能形成形酸性氧化物的有、、共3种，注意由于和碱(如)反应化合价变化，其不是酸性氧化物，选项A错误；
B．分子氢键数目多于(也可以根据状态判断)，所以的沸点高于，选项B错误；
C．是两性氧化物，既可以与反应，也可以与反应，选项C正确；
D．可以与反应，选项D错误；
故选C。
3．C
【分析】X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道，则电子排布为1s22s22p63s23p4，X为S；Y原子的价电子排布为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，则Z为C；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，电子排布为1s22s22p4，则Q为O；T原子的M电子层上p轨道半充满，电子排布为1s22s22p63s23p3，T为P，以此来解答。
【详解】A．Fe、O可形成化合物氧化铁，化学式为Fe2O3，故A正确；
B．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性S>P，所以S的最高价氧化物对应的水化物酸性较强，故B正确；
C．S和O只能形成共价化合物，故C错误；
D．ZQ2的结构式为O=C=O，含极性键，为直线结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故D正确；
故答案为C。
4．C
【分析】已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，则Y、Z为第二周期元素，X、W为第三周期元素；Z元素原子之间通常形成Z2分子，则Z2可能为N2或O2，从而得出X、Y、Z、W可能为Al、C、N、S，或Si、N、O、Cl。
【详解】A．从元素在周期表中的位置可得出，原子半径：X＞Y＞Z，A不正确；
B．若X为Al，不能形成气态氢化物，若X为Si，则Z为O，气态氢化物的稳定性：X＜Z，B不正确；
C．Z、W不管是N、S还是O、Cl，均可与Mg形成离子化合物，C正确；
D．因为非金属性C＜S、N＜Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜W，D不正确；
故选C。
5．C
【分析】该短周期元素原子核外最外层电子数是内层电子数的一半，则该原子至少含有2个电子层，最多含有3个电子层；当含有2个电子层时，内层电子数为2，则最外层电子数为1，为Li元素；当含有3个电子层时，内层电子数为10，则最外层电子数为5，为P元素，由于该元素为非金属元素，则为P元素。
【详解】由上述分析可知，该短周期的非金属元素为P元素，P元素位于周期表中第三周期ⅤA族；答案选C。
6．B
【详解】A．2H表示两个氢原子，故A错误；
B．2H2表示两个氢分子，故B正确；
C．H2表示氢气，或者1个氢气分子，故C错误；
D．2H2O2表示2个过氧化氢分子，故D错误；
故答案为B。
7．D
【详解】A．Na2O2由Na+和通过离子键按2:1构成，故正负离子的个数比为2∶1，A错误；
B．Na2O2由钠在加热条件下与氧气反应得到，钠在常温下与氧气反应得到的是Na2O，B错误；
C．Na2O2由Na+和通过离子键按2:1构成，内部两个O之间以共价键结合，C错误；
D．2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3，Na2O2中-1价的O一半升高到0价，一半降低到-2价，故存在2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3~2e-，故产生标准状况下2.24LO2(0.1mol)，转移0.2mol电子，D正确；
答案选D。
8．D
【详解】X和Y原子核外电子层数相同，则二者同周期，Y和Z原子最外层电子数相同，则二者同主族，X、Y、Z三种元素最外层电子数之和为14，最外层电子数可以为6、4、4（即C、Si、O）或4、5、5（即C、N、P），而质子数总和为28，C、Si、O质子数总和为6+14+8=28，C、N、P质子数总和为6+7+15=28，二者都符合，只有D正确；故选D。
9．C
【分析】设X的原子序数为a，则Y为a+1，Z为a+9，W为a+10，根据题意有，解得，即X为氮，Y为氧，Z为硫，W为氯，据此来分析本题即可。
【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故r(N)>r(O)，A项正确；
B．N和Cl可形成共价化合物NCl3，B项正确；
C．同一周期，从左到右，非金属性增强，因此非金属性：SD．S的非金属性弱于O，故还原性，D项正确；
答案选C。
10．A
【详解】设W最外层电子数为x，X最外层电子数为x-1，W与X的最高化合价之和为7，可得x+ x-1=7，x=4，根据图表显示位置关系，W为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素。因此W为C、X为Al、Y为Si、Z为P。
A. W单质的熔点不一定高于Y单质，如：石墨熔点小于晶体硅，A错误；
B. 同周期元素电子层数相同，离子失电子越多半径越小，B正确；
C. W最高价氧化物水化物为碳酸，X最高价氧化物水化物氢氧化铝，C正确；
D.：非金属性：Z＞Y，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，D正确；
答案选A。
11．C
【详解】A．氯化钠是离子化合物，电子式为，A项错误；
B．CO2是共价化合物，结构式为O=C=O，B项错误；
C．球棍模型是以线代表共价键，以球表示原子，该选项为甲烷分子的球棍模型，C项正确；
D．S2-核内有16个质子，核外有18个电子，所以S2－的离子结构示意图为，D项错误；
答案选C。
12．B
【分析】①NaHCO3与盐酸反应生成氯化钠、水和CO2，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；
②Al为两性金属单质，与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；
③Al2O3为两性氧化物，与盐酸反应生成氯化铝和水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；
④Al(OH)3为两性氢氧化物，盐酸反应生成氯化铝和水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；
⑤AlCl3只能与氢氧化钠反应，不能与盐酸反应；
⑥CuO只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠反应；
【详解】由分析可知NaHCO3、Al、Al2O3和Al(OH)3既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应；
答案选B。
13．C
【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，含离子键的化合物一定为离子化合物。
【详解】A.MgCl2为只含离子键的离子化合物；
B.H2O为只含共价键的共价化合物；
C.Na2SO4含离子键、共价键，为离子化合物；
N2为只含共价键的单质。
故答案为C。
14．B
【详解】A．HCN中H元素化合价为+1价，氢气中氢元素化合价为0价，化合价降低，所以为还原产物，故A正确；
B．碳酸根中C原子价层电子对数为=3，为sp2杂化，HCN中C原子价层电子对数为=2，为sp杂化，二者杂化方式不同，故B错误；
C．CaCN2含有共价键和离子键，CO2中只含共价键，二者化学键类型不同，故C正确；
D．钙离子有3层电子，镁离子有2层电子，所以钙离子半径大于镁离子，与O2－结合能力弱，碳酸钙的分解温度比碳酸镁高，故D正确；
故答案B。
15．B
【详解】A．N2与N4是N元素组成的不同种单质，互为同素异形体，相互之间能发生转化，A错误；
B．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，反应时氯气和水分子内共价键断裂，生成的次氯酸是弱电解质、是共价化合物，分子内有共价键，有共价键的断裂和形成，B正确；
C．NH3的水溶液能导电，是溶于水生成一水合氨电离出可自由移动离子而导电，氨气自身不能电离出自由移动离子，故氨气属于非电解质，C错误；
D．戊烷的三种同分异构体均为共价化合物，均含有极性键和非极性键，它们的沸点不同和其支链的多少有关，和化学键无关，D错误；
答案选B。
16． O Na Ne HClO4 Al2O3 2H2S+SO2=3S+2H2O
【详解】(1)地壳中含量占前四位的元素为氧、硅、铝、铁；所以地壳中含量最高的元素是O；同一周期从左到右金属性减弱，从上到下，金属性增强，所以金属性最强的元素是Na；稀有气体最外层为2个或8电子稳定结构，性质稳定，因此单质的化学性质最不活泼的元素是Ne；
(2)同一周期从左到右金属性减弱，非金属性增强，从上到下，金属性增强，非金属性减弱；因此上述元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸为高氯酸，化学式为HClO4；氧化铝属于两性氧化物，与酸和碱均能反应，所以最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是氧化铝，化学式为Al2O3；
(3)有臭鸡蛋味气体B为硫化氢，有烧焦羽毛味气体A为二氧化硫，二者发生氧化还原反应生成硫单质和水，该反应化学方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O。
17．(1)O、Si、Al；、、
(2)C、H、O；、、
(3)Fe、Zn、Cu、Cr等
【详解】（1）地壳中含量较大的三种元素是O、Si、Al,分别位于第二周期VIA族、第三周期IVA族、第三周期IIIA族，均属于主族元素；O、Si、Al的原子结构示意图分别为：、、；
（2）人体组织中的三种常量元素是C、H、O，分别位于第二周期IVA族、第一周期IA则、第二周期VIA族，均属于主族元素，C、H、O的原子结构示意图分别为：、、；
（3）人体所必需的微量元素有18种之多，如Fe、Zn、Cu、Cr等是人体必需的两种微量元素，分别位于第四周期Ⅷ族、第四周期ⅡB族、第四周期ⅠB族、第四周期ⅥB族，是过渡族元素。
18． 过滤 玻璃棒、漏斗、烧杯 当有大量晶体析出 BaCl2 Na2CO3 Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓ 不能 溶液中不再产生气体 97.5 ① +3 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2S3与S2-结合生成AsS(或与S2-结合生成FeS沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果) SO2
【分析】I.粗盐的提纯过程，可以加入氢氧化钠溶液，除去镁离子，加入氯化钡溶液，除去硫酸根离子，再加入碳酸钠溶液，除去钙离子和剩余的钡离子，过滤除去沉淀后，滤液中再加入盐酸，除去剩余的碳酸钠和氢氧化钠，加热后得到纯净的氯化钠溶液；
II．酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁，发生反应生成As2S3和FeS，其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子，“过滤”得到的“滤渣”中含有As2S3和FeS，焙烧滤渣，可生成As2O3和Fe2O3，向其中加入NaOH溶液生成Na3AsO3，Na3AsO3被氧化生成Na3AsO4，“焙烧”生成的气体A为SO2，SO2与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3。
【详解】I.(1)由操作1得到滤液和沉淀可知，操作1为过滤；过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；蒸发时当蒸发皿中有大量的晶体析出时，停止加热，利用余温使溶液蒸发至干；(2)溶液中先加入BaCl2，除硫酸根离子，然后加入过量的氢氧化钠，使镁离子转化为氢氧化镁沉淀，再加入过量的碳酸钠，钙离子及过量的钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，因此①为BaCl2，②为Na2CO3；其中加入②以后发生反应的离子方程式分别为、；
(3)若不将沉淀优先分离，会导致沉淀溶解，因此不能将顺序互换；碳酸根离子在盐酸的作用下会产生二氧化碳气体，当溶液中不再产生气体时，说明碳酸根离子已完全消耗，即稀盐酸已足量；
(4)由关系式可知，，则100mL溶液中，，则NaCl的质量分数为；
II．(1)As元素在元素周期表中位于N元素的下方，N元素非金属性比As强，①错误；N的原子半径比As的原子半径小，HNO3的酸性比H3AsO4强，②、③正确；
(2)根据化合物中各元素化合价代数和等于0，H3AsO3中的H元素为+1价，O元素为价，所以As元素化合价为+3；
(3)“沉砷”中FeSO4的作用是与过量的结合生成FeS沉淀，防止As2S3与结合生成，以提高沉砷效果；
(4)由上述分析可知，“焙烧”过程产生的气体A的化学式为SO2。
19． 分液漏斗 防倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 Cl2+S2-=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液
【详解】（1）根据仪器构造可知仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入B中；
（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2+S2-=S↓+2Cl-；
（3）若要证明非金属性：S＞C＞Si，可以根据复分解反应的规律：强酸与弱酸的盐发生复分解反应制取弱酸。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。在装置A中放入稀硫酸，在装置B中放入Na2CO3，将稀硫酸滴入碳酸钠中，发生反应：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O，硫酸不具有挥发性，将反应产生的CO2气体通入到盛有硅酸钠溶液的C装置中，在C中发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，可观察到有白色胶状沉淀产生，产生了难溶性的硅酸沉淀，证明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，进而证明了元素的非金属性S＞C＞Si。
20． BaSO4、Fe(OH)3 NaAlO2 Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O 1 1 1 0.2 0.1
【分析】根据图象进行分段分析；根据反应各段落发生的化学反应或离子反应分析解答。
【详解】(1)溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才开始沉淀，
图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO4、Fe（OH）3和Al(OH)3，且加入B溶液90mL时，Fe3+、Al3+恰好沉淀完全，这段反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓，Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓，Al3++3OH-= Al(OH)3↓；
图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由Al(OH)3的溶解和BaSO4的继续生成所引起，且溶解的Al（OH）3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等，故加入的物质：n（NaOH）=n（Na2SO4），这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；
图中第三段曲线中，加入B溶液100mL时，Ba2+恰好沉淀完全，这段中Al(OH)3继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，所以此刻溶液中的沉淀只有BaSO4、Fe(OH)3，由于溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol Al(OH)3，所以溶液中此刻生成了NaAlO2杂质，故答案为为：BaSO4、Fe(OH)3 ，NaAlO2；
(2) 从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时，即为图中第二段曲线是平行线，这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；故答案为Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O ；
(3)从图象第三段曲线中可以看出，加入B溶液100mL时，Ba2+恰好沉淀完全，这段中Al（OH）3继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，溶解了0.01mol Al(OH)3，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=1mol/L，则共加入Na2SO4为0.01mol，故c（Na2SO4）=1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO4为0.01（mol），故A溶液中c（Ba2+）=1mol/L，即c（BaCl2）=1mol/L；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，则Fe（OH）3为(0.11-0.1)=0.01mol，A中c（Fe3+）=1mol/L；第二、三段曲线共消耗B溶液20mL，n（NaOH）=1mol×0.02mol/L=0.02mol，据Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，则共溶解的Al(OH)3为0.02mol，则A中c（Al3+）==0.2mol/L，故答案为c（Na2SO4）=1mol/L，c（NaOH）=1mol/L ，c（BaCl2）=1mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L ，c（Fe3+）=01mol/L。
【点睛】注意根据图象中的变化，快速准确地判断各阶段的离子反应，结合各阶段的各种物质的量变化进行计算。
本题的突破点在第二和第三段图象变化，即铝离子的沉淀和溶解过程的物质的量变化以及消耗氢氧化钠的物质的量的确定，从而展开进一步推断。
21． 60 13.6 设镁铝合金混合物中含有x molMg，y molAl，则24x+27y=5.1；58x+78y=13.6，解得：x=0.1，y=0.1，可得关系式
则n(H2)=0.1mol+0.15mol=0.25mol，V(H2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
【详解】（1）所发生的反应为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，n(H2SO4)=0.06L×5mol/L=0.3mol，当溶液中的Mg、Al恰好完全沉淀时，溶液成分为Na2SO4，此时n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.3mol=0.6mol，所以；Mg、Al恰好完全沉淀，再继续滴加5 mL该NaOH溶液，Al(OH)3溶解，得到的沉淀质量为9.7 g，5mL NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=0.005L×10mol/L=0.05mol，发生反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，则溶解的Al(OH)3的物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×78g/mol=3.9g，则溶液中的Mg和Al恰好完全沉淀，沉淀的最大值为3.9g+9.7g=13.6g；
（2）设镁铝合金混合物中含有x molMg，y molAl，则24x+27y=5.1，58x+78y=13.6，解得：x=0.1，y=0.1，可得关系式
则n(H2)=0.1mol+0.15mol=0.25mol，V(H2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L