2025-2026学年江苏省沭阳县华冲高级中学化学高一上期中综合测试模拟试题含解析.doc

2025-2026学年江苏省沭阳县华冲高级中学化学高一上期中综合测试模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为
A．纯盐酸、水煤气、硫酸、干冰
B．冰水、蔗糖溶液、氧化铝、二氧化硫
C．胆矾、氢硫酸、铁、碳酸钙
D．重钙、普钙、氯化铜、碳酸钠
2、NA表示阿伏加德罗常数。下列叙述中正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4 L水中含有的水分子数为NA
B．4.0 g NaOH固体溶于100 mL水中，得到1 mol·L−1的NaOH溶液
C．常温、常压下，22 g CO2中含有的氧原子数为NA
D．1 L 0.5 mol·L−1 Na2SO4溶液中，含有的氧原子总数为2NA
3、等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中（常温）充分反应，下列说法正确的是（ ）
A．第一块钠失去的电子多
B．两块钠失去的电子一样多
C．第二块钠的反应产物质量大
D．两块钠的反应产物质量一样大
4、一种试剂与AgNO3溶液、KNO3溶液、K2CO3溶液混合，现象均不相同的是
A．稀HNO3 B．BaCl2溶液 C．稀盐酸 D．NaOH溶液
5、成语是中华民族语言的瑰宝．下列成语中，其本意主要为化学变化的是
A．铁杵磨成针 B．死灰复燃 C．木已成舟 D．积土成山
6、在下列条件的水溶液中可以大量共存的离子组是（ ）
A．使酚酞变红的溶液中：Na+、Mg2＋、Cl-、NO3–
B．无色透明的溶液中：K+、SO42-、Na+、MnO4-
C．无色透明的溶液中：SO42-、Cl-、Al3+、NH4+
D．含大量H+的溶液中：CO32-、SO42-、K+、Cl-
7、目前市场上有一种专门为婴幼儿设计的电解质饮料，适合在婴幼儿感冒、发烧时快速补充体内流失的电解质成分。下列物质可用作该饮料中的电解质的是
A．Fe B．葡萄糖 C．MgSO4 D．CO2
8、实验室制备下列物质时，不用加入浓H2SO4的是
A．由苯制取硝基苯 B．用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯
C．由溴乙烷制乙烯 D．由乙醇制乙烯
9、下列对古文献记载内容或诗句谚语理解不正确的是 ( )
A．《本草纲目》“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏
B．“水滴石穿、绳锯木断”不包含化学变化
C．《梦溪笔谈》记载：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”中涉及到的反应有置换反应
D．“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”中的海市蜃楼是一种自然现象，与胶体知识有关
10、下列反应的离子方程式书写正确的是
A．饱和石灰水与稀硝酸反应：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
B．钠跟水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．碳酸钡与稀硫酸反应： BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
D．小苏打溶液与NaOH反应： HCO3-＋OH－===H2O＋CO32-
11、下列关于焰色试验的说法正确的是( )
A．可以用铜丝代替铂丝
B．不能用光亮无锈的铁丝代替铂丝
C．观察钠及含钠化合物的火焰时应直接观察，火焰呈黄色
D．观察钾和含钾化合物的火焰时不能透过蓝色的钴玻璃观察
12、物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液，当溶液的体积比为3∶2∶1时，三种溶液中Cl－的物质的量之比为(　　)
A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．3∶2∶1 D．3∶4∶3
13、下列说法正确的是(　　)
A．凡是能导电的物质都是电解质
B．电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子
C．盐酸能导电的原因是溶液在电流作用下电离生成了自由移动的离子的缘故
D．凡是能电离的物质一定能导电
14、下列化学反应的离子方程式书写不正确的是（ ）
A．碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B．Ba（OH）2溶液与CuSO4溶液反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓
C．氧化铜与稀H2SO4反应：CuO+2H+=Cu2++H2O
D．金属钠跟水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
15、下列收集氯气的装置正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
16、下列各组混合物中，能用分液漏斗进行分离的是
A．水和CCl4 B．碘和酒精 C．酒精和水 D．硝酸钾和氯化钾溶液
二、非选择题（本题包括5小题）
17、某固体可能由KNO3、K2SO4、KCl、NaCl、CuCl2和Na2CO3中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验，观察到的实验现象记录如下：①将固体加水得到无色溶液；②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成。将该沉淀滤出，得到的沉淀可完全溶于稀HNO3；③向②的滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。
(1)据此，可判断出固体中肯定有_________，肯定没有_________，可能含有_________。
(2)写出②中反应的离子方程式_____________________、___________________。
18、有一包白色粉末，其中可能含有Ba(NO3)2、MgCl2、K2CO3、NaOH，现做以下实验：
①取一定量粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成；
②向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失、没有气泡产生；
③向①的上层清液中滴入稀硫酸，有白色沉淀产生。
根据上述实验事实，回答下列问题：
(1)原白色粉末中一定含有的物质的化学式_______
(2)一定不含有的物质的化学式__________
(3)依次写出各步变化的离子方程式
①______；②_____；③_____；
19、我国著名的制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究。
资料摘要：①浓硫酸具有很强的吸水性。
②碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳
利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的)。

(1)打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的____________________，再接上装置C和D。
(2)关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式_________________________。
(3)待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿。此操作的目的是________________。若没有装置B，将会使测定结果________(选填“偏大”或“偏小”)。装置D的作用________________________。
20、分离提纯是化学实验中的重要部分。环己醇中加入浓硫酸后适当加热脱水是合成环己烯的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图：

可能用到的有关数据如下：

密度/(g•cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
0.9618
161
微溶于水
环己烯
0.8102
83
难溶于水
反应结束后，将粗产物倒入分液漏斗中，分别用碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，得到环己烯 ，回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 _____ 冷凝管的进水口是 _____,（填“b”或“c”）温度计的位置应该在______________________；
（2）在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的 _______（填 “上口倒出 ”或“下口倒出”）；
（3）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 _____。
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、B
【解析】
纯净物是指由同种物质组成的，化合物是指由不同种物质组成的，电解质是指在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，非电解质是指在水溶液里和熔化状态下都不能够导电的化合物，据此可以分析各个选项中各种的所属类别。
【详解】
A．纯盐酸是混合物，是氯化氢的水溶液，选项A错误；
B．冰水、蔗糖溶液、氧化铝、二氧化硫分别属于纯净物、混合物、电解质、非电解质，选项B正确；
C．铁是单质，既不是电解质也不是非电解质，选项C错误；
D．碳酸钠在水溶液中能电离出自由移动的离子，为电解质，选项D错误。
答案选B。
本题考查了纯净物、混合物、电解质、非电解质的概念判断及各种物质的成分掌握，难度中等，学习中注意相关基础知识的积累。
2、C
【解析】
A、标准状况下，水不是气体，22.4 L水的物质的量大于1mol，A错误；
B、4.0 g NaOH固体溶于100 mL水中所得溶液的体积不是0.1L，不能得到1 mol/L的NaOH溶液，B错误；
C、22 g CO2的物质的量为0.5mol，含有的氧原子数为NA，C正确；
D、1 L 0.5 mol/L Na2SO4溶液中含有硫酸钠的物质的量是0.5mol，但溶剂水中还含有氧原子，D错误；
答案选C。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断，解答该类试题时要注意：①气体的体积，一要看是否为标准状况下；二要看物质在标准状况下是否为气态，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。②给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数。
3、B
【解析】
钠与氧气在常温下反应生成Na2O，在加热条件下反应生成Na2O2，Na均由0价变为+1价，故等质量的两块钠在两种条件下失去的电子一样多，在加热条件下得到的反应产物质量大；
答案选B。
4、C
【解析】
A. 稀HNO3与AgNO3溶液、KNO3溶液均不反应，无现象，稀HNO3与K2CO3溶液混合冒气泡，不符合题意，A错误；
B. BaCl2溶液与AgNO3溶液产生白色沉淀，与K2CO3溶液混合有白色沉淀，与 KNO3溶液混合无现象，不符合题意，B错误；
C. 稀盐酸与AgNO3溶液产生白色沉淀，与 KNO3溶液混合无现象，与K2CO3溶液混合有气泡产生，现象均不相同，C正确；
D. NaOH溶液与AgNO3溶液产生白色沉淀，与 KNO3溶液混合无现象，与K2CO3溶液混合无现象，不符合题意，D错误；
综上所述，本题选C。
5、B
【解析】
A. 铁杵成针没有生成新物质，属于物理变化，故A错误；
B. 死灰复燃有新物质生成，燃烧属于化学反应，故B正确；
C. 木己成舟没有生成新物质，属于物理变化，故C错误；
D. 积土成山没有生成新物质，属于物理变化，故D错误；
答案选B。
6、C
【解析】
A.碱性环境下，Mg2＋会生成氢氧化镁沉淀，故A错误；
B. MnO4-为紫色，故B错误；
C.无色透明的溶液中：SO42-、Cl-、Al3+、NH4+，可以大量共存，故C正确；
D.2H++CO32-=H2O+CO2↑，故D错误；
答案：C
明确习题中的信息是解答本题的关键，注意离子之间的反应。
7、C
【解析】
A、铁是单质，不是电解质，也不是非电解质，A错误；
B、葡萄糖是非电解质，B错误；
C、硫酸镁是电解质，C正确；
D、CO2是非电解质，D错误；
答案选C。
8、C
【解析】
A、由苯制取硝基苯，浓硫酸作催化剂、脱水剂，故A错误；
B、用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯，浓硫酸作催化剂、吸水剂，故B错误；
C、溴乙烷在NaOH水溶液的条件下发生水解反应得到乙烯，不需要加入浓硫酸，故C正确；
D、由乙醇制乙烯，浓硫酸作催化剂、脱水剂，故D错误。
故选C。
9、B
【解析】
根据物理变化和化学变化的特点进行判断；根据四大基本反应类型的特点进行分析；根据化学实验基础和胶体等基础常识进行分析。
【详解】
用浓酒和糟入甑，蒸令气，指酒中的乙醇受热蒸发后，冷却凝结后得到更纯净的酒露，即考查化学中的物质的分离和提纯操作——蒸馏，故A不符合题意；
水滴石穿指的是自然界的石头在水滴的侵蚀作用下而使石头穿孔的现象，该过程发生复杂的物理、化学变化；绳锯木断指的是用绳子把木头锯断，只发生了物理变化，故B符合题意；
熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，即指硫酸铜与铁发生置换反应得到铜单质，故C不符合题意；
海市蜃楼即使胶体在空气中表现的丁达尔效应，故D不符合题意。
答案选B。
胶体不一定是溶液，也可以是气态或是固态，胶体区别于其他分散系的本质特点是分散质粒子的大小不同。
10、D
【解析】
判断离子方程式是否正确看是否符合客观事实，是否违背质量守恒和电荷守恒，化学式拆分是否正确，阴阳离子配比是否正确，最后看是否漏写某些符号。
【详解】
A．饱和石灰水在反应物中氢氧化钙要拆写成离子形式，即OH-+H+=H2O，故A错误。
B．不符合电荷守恒，应该为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，故B错误。
C．BaCO3与稀硫酸反应生成的BaSO4是难溶物质，BaSO4不能拆分，离子方程式为BaCO3＋SO42-＋2H＋=BaSO4↓＋CO2↑＋H2O，故C错误。
D．小苏打溶液与NaOH反应： HCO3-＋OH－=H2O＋CO32-，故D正确。本题选D。
微溶性电解质，若在反应体系中是澄清溶液，就用离子符号表示，反之则用化学式表示，因此饱和石灰水在反应物中要拆分成离子形式。
11、C
【解析】
焰色反应是通过观察火焰颜色来检验金属元素存在的实验，实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验金属的真实焰色反应情况，观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是为了滤去钠的黄光。
【详解】
A．铜丝在火焰上灼烧，焰色反应为绿色，故不能用铜丝代替铂丝，A错误；
B．洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色反应，B错误；
C．钠做焰色反应时，火焰呈黄色，可直接观察火焰颜色，C正确；
D．观察钾和含钾化合物的火焰时未避免钠元素造成的干扰，必须透过蓝色的钴玻璃观察，D错误；
答案选C。
12、D
【解析】
设NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度均为amol/L，三种溶液的体积分别为3bL、2bL、bL，则n(NaCl)=3abmol，NaCl溶液中Cl-的物质的量为3abmol；n(MgCl2)=2abmol，MgCl2液中Cl-的物质的量为4abmol；n(AlCl3)= abmol，AlCl3溶液中Cl-的物质的量为3abmol， 故NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中Cl－的物质的量之比为3ab：4ab：3ab=3：4：3，D符合题意；
答案选D。
13、B
【解析】
A. 凡是能导电的物质不一定都是电解质，例如金属，A错误；B. 电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子，B正确；C. 盐酸能导电的原因是溶液电离生成了自由移动的离子的缘故，电离不需要通电，C错误；D. 能电离的物质不一定发生了电离，要在水溶液里或熔化状态下才能电离，故不一定能能导电，例如固体氯化钠等，D错误，答案选B。
14、B
【解析】
A．碳酸钙与盐酸的反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故A正确；
B．Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为Cu2＋＋2OH−＋Ba2＋＋SO42−＝BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，故B错误；
C．氧化铜与稀H2SO4反应的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O，故C正确；
D．金属钠跟水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故D正确；
故答案选B。
本题把握发生的反应及离子方程式的书写方法为解答的关键，注意离子方程式中沉淀和弱电解质等需要保留化学式。
15、C
【解析】
A. 是一个封闭的装置，只有进气口，无出气口，无法排除空气，故A错误；
B. 氯气密度比空气大，应该右进左出，故B错误；
C. 氯气密度比空气大，左进，进入到集气瓶底部，将空气排出，多余氯气用氢氧化钠溶液吸收以免污染环境，故C正确；
D. 氯气与氢氧化钠溶液反应，不能收集氯气，故D错误。
答案为C。
16、A
【解析】
根据分液漏斗可以将互不相溶的两层液体分开，分析选项中物质的溶解性即可。
【详解】
A．水和CCl4不互溶，水在上层，CCl4在下层，所以能用分液漏斗分离，选项A正确；
B．碘和酒精互溶，不能用分液漏斗进行分离，选项B错误；
C．酒精和水能互溶，不能用分液漏斗分离，选项C错误；
D．硝酸钾和氯化钾溶液互溶，不能用分液漏斗进行分离，选项D错误；
答案选A。
本题考查物质的分离，题目难度不大，本题注意把握常见混合物的分离原理、方法以及操作的注意事项等。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、Na2CO3 CuCl2、K2SO4 KCl、NaCl、KNO3 Ba2++CO32—=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
【解析】
①将固体加水得到无色溶液,则不含CuCl2；
②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将沉淀可完全溶于稀HNO3,则不含K2SO4，应含有Na2CO3 ；
③向②的滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3,生成沉淀为AgCl,因加入氯化钡，不能证明含有KCl、NaCl；以此解答该题。
【详解】
①将固体加水得到无色溶液,则不含CuCl2；
②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将沉淀可完全溶于稀HNO3,则不含K2SO4，应含有Na2CO3 ；
③向②的滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3,生成沉淀为AgCl,因加入氯化钡，不能证明含有KCl、NaCl；
(1)由以上分析可以知道固体中肯定含有Na2CO3 ，肯定没有CuCl2、K2SO4；实验②加入氯化钡,引入氯离子,则不能证明是否含有KCl、NaCl，题目没有涉及KNO3的性质实验,无法证明是否含有KNO3；因此，本题正确答案是: Na2CO3 ；CuCl2、K2SO4 ； KCl、NaCl、KNO3。
(2)②中反应的离子方程式为Ba2++CO32—=BaCO3↓， BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；因此，本题正确答案是：Ba2++CO32—=BaCO3↓， BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
在解此类题时，首先分析题中的实验现象，确定物质之间的关系，然后根据现象推出可以确定存在或不存在的物质，对于现象不能确定的只能再设计实验进行验证；本题要注意氯离子存在的判定时，要分析一下前几步操作中是否引入了氯离子，以防掉入陷阱。
18、MgCl2、NaOH和Ba(NO3)2 K2CO3 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Mg(OH)2+2H+=== Mg2++2H2O Ba2++=== BaSO4↓
【解析】
①取一定量粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，可能是Ba(NO3)2和K2CO3反应生成BaCO3沉淀；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀；MgCl2和K2CO3反应生成MgCO3沉淀，沉淀的组成有多种可能。
②向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失，没有气泡产生，证明沉淀中没有BaCO3、MgCO3，沉淀为Mg(OH)2，原白色粉末中一定有MgCl2和NaOH，一定没有K2CO3；
③向①的上层清液中滴入稀硫酸，有白色沉淀产生，白色沉淀为BaSO4，原白色粉末中一定有Ba(NO3)2，根据上述分析作答。
【详解】
(1)由分析可知，原白色粉末中一定含有的物质是MgCl2、NaOH和Ba(NO3)2，答案：MgCl2、NaOH和Ba(NO3)2；
(2)由分析可知，原白色粉末中一定不含有的物质是K2CO3，答案：K2CO3；
(3)①中白色沉淀为Mg(OH)2，反应的离子方程式是Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓；
②加入稀硝酸Mg(OH)2溶解，酸碱中和生成盐和水，反应的离子方程式是Mg(OH)2+2H+=== Mg2++2H2O；
③加入稀硫酸生成白色沉淀为BaSO4，反应的离子方程式是Ba2++=== BaSO4↓'；
答案：Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓；Mg(OH)2+2H+=== Mg2++2H2O；Ba2++=== BaSO4↓。
②中白色沉淀为氢氧化镁是本题解答的关键，常见酸、碱、盐在水中溶解性及主要化学性质在学习中要注意整理和记忆。
19、CO2和水蒸气 2HCl+Na2CO3=2NaCl+ CO2↑+H2O 使纯碱样品生成的CO2全部被氢氧化钠吸收 偏大 防止空气中的CO2和H2O进入C中，影响实验结果
【解析】
先打开止水夹K通入已除去CO2的空气一段时间，将装置A、B中的CO2和水蒸气全部赶出，连接C、D，在A装置中滴入稀盐酸与纯碱样品反应，用浓硫酸吸收挥发出的水蒸气，U型管中的NaOH固体吸收生成的CO2，通过测量U型管增重的质量计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
【详解】
(1)打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的空气中的CO2和水蒸气，以防止对实验结果产生干扰，再接上装置C和D；
(2)关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式为2HCl+Na2CO3=2NaCl+ CO2↑+H2O；
(3)待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿，此操作的目的是使纯碱样品生成的CO2全部被氢氧化钠吸收；若没有装置B，将会使CO2中含有的水蒸气也被氢氧化钠吸收，使测定结果偏大；装置D的作用是防止空气中的CO2和H2O进入C中，影响实验结果。
20、蒸馏烧瓶 c 蒸馏烧瓶支管口处 上口倒出 干燥，吸收产物中的水
【解析】
（1）仪器a的名称是蒸馏烧瓶，冷凝管的进水口是下口c，目的是形成对流，增强冷凝效果，温度计的位置应该在蒸馏烧瓶支管口处，测定馏出物的温度，故答案为蒸馏烧瓶；c；蒸馏烧瓶支管口处；
（2）由题给数据可知环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出，故答案为上口倒出；
（3）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是利用无水氯化钙吸收产物中少量的水，
故答案为干燥，吸收产物中的水。
注意充分利用题给信息从实验目的、实验仪器、操作规范性等方面分析解答。
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。