天津四中2025年高一上化学期中达标测试试题含解析.doc

天津四中2025年高一上化学期中达标测试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、下列反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2的是
①O3+2KI+H2O═2KOH+I2+O2 ②2C+SiO2Si+2CO↑
③SiO2+3CSiC+2CO↑ ④4HCl（浓）＋MnO2==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
A．仅有② B．仅有②④ C．①②③④ D．仅有②③④
2、已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体，可溶于水，密度小于1 g·mL－1，沸点约为56 ℃。要将丙酮从水与丙酮的混合物中分离出来，最合理的方法选择是(　　)
A．过滤 B．蒸馏 C．蒸发 D．干燥
3、漂白粉的有效成分是     
A． B． C． D．
4、下列说法正确的是
A．1 mol Cl2的质量为71 g/mol，1mol Cl－的质量为35.5 g
B．相同物质的量的固体或液体体积并不相同，其主要原因是粒子的大小不同
C．NH3的摩尔质量是17 g
D．标准状况下1 mol任何物质体积均约为22.4 L
5、某干燥粉末可能由、、、、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体逸出，通过足量的溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是
①粉末中一定有、、， ②粉末中一定不含和
③粉末中一定不含有和 ④无法肯定粉末中是否含有和
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
6、下列反应中，离子方程式书写正确的是( )
A．Fe和盐酸反应：Fe+2H+=Fe3++H2↑
B．硫酸与氢氧化钡溶液反应：H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
C．醋酸和碳酸钠溶液反应：2H++CO32-=H2O+CO2↑
D．石灰石和盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
7、下列离子方程式的书写正确的是（　　）
A．铁跟稀盐酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B．碳酸氢钙溶液中加入盐酸：Ca（HCO3）2+2HCl═CaCl2+2H2O+2CO2↑
C．CO2通入澄清石灰水中：CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O
D．NaHCO3溶液中加入盐酸：HCO3﹣+H+═H2CO3
8、已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2 → H2O IO3- → I2 MnO4- → Mn2+ HNO3 → NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是
A．H2O2 B．IO3- C．MnO4- D．HNO3
9、两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的（ ）
①原子总数；②质子总数；③分子总数；④质量。
A．④ B．① C．②④ D．①③
10、下列有关烷烃的叙述中，正确的是
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃能使酸性KMnO4溶液褪色
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
A．①③⑤ B．②③ C．①④ D．①②④
11、等质量的CO和N2，下列叙述不正确的是（　　）
A．密度一定相同 B．分子数一定相同
C．原子数一定相同 D．物质的量一定相同
12、用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是（ ）

A．称量 B．溶解 C．转移 D．定容
13、Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具备的性质是（　 　）
A．分散质微粒可通过滤纸 B．两者均能透过半透膜
C．加入盐酸先沉淀，随后溶解 D．两者均有丁达尔现象
14、下列离子方程式书写正确的是
A．盐酸滴在石灰石上：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B．铁与稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：OH-+H+=H2O
D．过量的CO2通入NaOH溶液中：CO2+2OH-=+H2O
15、下列离子方程式正确的是（　　）
A．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2+ + 2OH- + 2 HCO=  CaCO3↓+ CO + 2H2O
B．钠与水反应：Na＋H2O ＝ Na＋＋OH－＋H2↑
C．氯气与水反应：Cl2＋H2O = 2H＋＋Cl－＋ClO－
D．CO2通入Na2CO3溶液中：CO2 + CO+ H2O = 2HCO
16、铝与稀硝酸发生反应的化学方程式为；Al+HNO3=Al(NO3)3+NO↑+H2O，若配平方程式后，HNO3的计量系数应该是( )
A．2 B．4 C．6 D．8
二、非选择题（本题包括5小题）
17、有 X、Y、Z 三种元素：①X、Y、Z 的单质在常温下均为气体，②X 单质可以在 Z 的单质中燃烧，生 成化合物 XZ，火焰呈苍白色，③XZ 极易溶于水，在水溶液中电离处 X+和 Z﹣，其水溶液能使蓝色石蕊试 纸变红，④每两个 X2 分子能与一个 Y2分子化合成两个 X2Y 分子，X2Y 常温下为液体，⑤Z 单质溶于 X2Y 中，所得的溶液具有漂白性。
（1）写出下列微粒的电子式：X+_____，Z﹣______，Y 原子_____。
（2）写出 X2Y 的化学式_____。按要求与 X2Y 分子具有相同电子数的微粒的化学符号：两个原子核 的阴离子_____，5 个原子核的分子_____。
（3）写出 Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式：_____，所得溶液能使淀粉碘 化钾溶液变蓝，主要起作用的微粒是_____。
（4）实验室制备 XZ 的化学方程式：_____，如何检验 XZ 是否收集满__________。
18、有A、B、C、D四种元素，A元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子：B元素-2价阴离子的电子层结构与氩原子相同；C元素的原子核内无中子：D原子核外电子数比A原子核外电子总数多6个。
（1）写出A、B、C、D四种元素的符号：A________、B________、C________、D________。
（2）写出与A的电子层结构相同的两种离子的离子符号________、________。
（3）写出B离子的电子式________________，D原子的结构示意图________________。
19、某同学用KMnO4与浓盐酸反应制备纯净的Cl2的装置如图所示。

回答下列问题：
(1)A中发生反应的化学方程式为16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2+5Cl2↑+8H2O，中应为___________(填化学式) ，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是________。
(2)装置C的作用是__________，装置D中的现象为________时证明E中收集的气体不含水蒸气。
(3)E装置中导管_______(填“x"或“y")应伸至靠近集气瓶底部。
(4)制取氯水时将装置B连接装置G即可(如图)，装置G中长玻璃导管连接多孔玻璃球的作用是____________，氯水中存在多种微粒，使品红褪色的微粒、使紫色石蕊溶液变红的微粒、与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的微粒分别是____ ( 填字母)。

a ．Cl2、H+、Cl- b． HClO、H+ 、Cl- c． HClO、Cl2、HCl
(5)有同学认为用装置I可以代替装置F，你认为是否可以?________。若可以，此空不填；若不可以，简述理由：________________。
20、将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中，实验室可用如图装置制取无水氯化铁（已知：FeCl3固体易吸收空气中的水发生潮解）。请回答下列问题:

（1）盛放浓盐酸的仪器名称为_______________。
（2）烧瓶中发生反应的化学方程式为__________________________________。
（3）C瓶中的试剂是________________。
（4）玻璃管D中发生反应的化学方程式为______________________________，反应现象是__________________________。
（5）干燥管E中盛有碱石灰，其作用是___________________________。
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、C
【解析】
根据元素的化合价来分析氧化剂和还原剂,再利用化学反应方程式中的化学计量数来分析氧化剂与还原剂的物质的量之比。
【详解】
①O3+2KI+H2O═2KOH+I2+O2  反应中O3中的氧元素化合价降低,碘元素的化合价升高,则O3为氧化剂,KI为还原剂,其物质的量之比为1：2；
②2C+SiO2Si+2CO↑中硅元素的化合价降低,碳元素的化合价升高,则SiO2为氧化剂,C为还原剂,其物质的量之比为1：2；
③SiO2+3CSiC+2CO↑中碳元素的化合价既升高又降低,碳既是氧化剂又是还原剂,且1个碳原子化合价降低,2个碳原子的化合价升高,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2；
④4HCl（浓）＋MnO2==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素的化合价降低,氯元素的化合价升高,则MnO2为氧化剂,HCl为还原剂,由反应可以知道,HCl有一半作还原剂,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2；
显然①②③④均符合题意,故C正确；
故答案选C。
2、B
【解析】
丙酮易溶于水，但是其沸点和水的沸点相差较大，所以可用蒸馏操作将丙酮从水与丙酮的混合物中分离出来，B正确；
综上所述，本题选B。
3、A
【解析】
漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，由于次氯酸的酸性比碳酸弱，次氯酸钙能与二氧化碳和水反应生成具有漂白性的次氯酸，则其有效成分为次氯酸钙，故A正确。
4、B
【解析】
根据与物质的量相关的概念判断。
【详解】
A项：质量和摩尔质量单位不同。1 mol Cl2的质量为71 g，Cl2的摩尔质量为71 g/mol。A项错误；
B项：构成固体或液体的粒子间距离很小，相同物质的量的固体或液体的体积主要取决于构成粒子本身大小。B项正确；
C项：NH3的摩尔质量应是17 g/mol。C项错误；
D项：标准状况下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L，而1 mol不同固体或液体的体积小于22.4 L且通常不等。D项错误。
本题选B。
5、A
【解析】
将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定），说明气体中含有二氧化碳，从而得出该粉末中有碳酸钠或碳酸氢钠或两者都有，气体体积缩小，即还剩余有气体，说明剩余气体为氧气，从而说明有过氧化钠；
将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，只有碳酸氢钠受热要分解，说明一定有碳酸氢钠，
剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，说明此固体中有氧化钠，氧化钠在加热时要变为过氧化钠，从而质量增加。
因此得出粉末中一定有氧化钠、过氧化钠、碳酸氢钠，碳酸钠、氯化钠无法确定。故A正确；
答案为A。
6、D
【解析】
A. H+氧化性比较弱，Fe与HCl反应产生Fe2+，不是Fe3+，A错误；
B. 硫酸与氢氧化钡溶液反应产生BaSO4和H2O，二者的物质的量的比是1：2，离子方程式应该为：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，B错误；
C. 醋酸是弱酸，主要以电解质分子存在，不能拆写为离子形式，C错误；
D. 二者反应符合事实，遵循离子方程式中物质拆分原则，D正确；
故合理选项是D。
7、C
【解析】
A.铁跟稀盐酸反应，离子方程式：Fe+2H+═Fe2++H2↑，故A错误；
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸，离子方程式：HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑，故B错误；
C.CO2通入澄清石灰水中，离子方程式：CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O，故C正确；
D.NaHCO3溶液中加入盐酸，离子方程式：HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑，故D错误；
故选C。
离子方程式的正误判断遵循的原则：1、电荷要守恒 2、原子种类和个数守恒 3、符合客观事实 4、单质、沉淀，气体、水、氧化物、弱酸和弱碱等不能拆成离子形式。
8、B
【解析】
等物质的量上述物质作氧化剂时，H2O2→H2O得到2个电子，IO3- → I2得到5个电子，MnO4- → Mn2+得到5个电子，HNO3 → NO得到3个电子，由于IO3-被还原为I2，则得到I2最多的是IO3-；
故选B。
9、D
【解析】
相同条件下，体积相同的两种容器内气体的物质的量相等，分子数相等，根据气体的分子构成、原子构成作进一步判断。
【详解】
相同条件下，体积相同的两种容器内气体的物质的量相等，根据N=nNA知分子数相等，每个分子含有的原子个数相等，所以原子总数相等。一氧化氮分子、氮气分子或氧气分子中含有的质子数不等，所以两容器中总质子数不一定相等。两容器中气体的摩尔质量不一定相等，所以其总质量不一定相等，
答案选D。
本题考查阿伏加德罗定律及其推论，题目难度不大，本题着重于原子结构的考查，注意把握分子的构成。
10、C
【解析】分析：本题是有关烷烃的分子结构与性质的考查。
详解：①在烷烃分子中，碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，故所有的化学键都是单键①正确；②烷烃的化学性质非常稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，②不正确；③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃，③不正确；④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，④正确；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中不能发生反应，故不能使溴水褪色，⑤不正确。综上所述，C正确，本题选C。
点睛：所有的烷烃均符合同一通式，烷烃的同分异构体只能是烷烃。烷烃的化学性质在通常情况下都很稳定，故不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，其特征反应是取代反应
11、A
【解析】
A．密度ρ=M/Vm，由于气体摩尔体积不一定相同，则二者的密度不一定相同，A错误；
B．CO和N2的摩尔质量均为28g/mol，根据N=nNA=mNA/M可知，二者含有的分子数一定相同，B正确；
C．CO和N2为双原子分子，根据选项B可知二者分子数相同，则含有原子数也一定相同，C正确；
D．CO和N2的摩尔质量均为28g/mol，根据n=m/M可知二者的物质的量一定相等，D正确；
答案选A。
本题考查了物质的量的计算，题目难度不大，明确物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系为解答关键，注意掌握密度与摩尔质量之间的关系，试题培养了学生的灵活应用能力。
12、B
【解析】
A、托盘天平称量时应是左物右码，A错误；
B、固体溶解在烧杯中进行，B正确；
C、向容量瓶中转移溶液时应该用玻璃棒引流，C错误；
D、定容时胶头滴管不能插入容量瓶中，D错误。
答案选B。
13、A
【解析】A，Fe（OH）3胶体和MgCl2溶液中分散质微粒的直径都小于滤纸的孔径，都可以透过滤纸，A项正确；B，Fe（OH）3胶体中分散质微粒不能透过半透膜，MgCl2溶液能透过半透膜，B项错误；C，Fe（OH）3胶体中加入盐酸，先发生胶体的聚沉，后Fe（OH）3溶于盐酸，MgCl2溶液中加入盐酸不会产生沉淀，C项错误；D，Fe（OH）3胶体能产生丁达尔现象，MgCl2溶液不能产生丁达尔现象，D项错误；答案选A。
点睛：本题考查胶体和溶液的区别。注意胶体和溶液的本质区别是分散质粒子的大小，用丁达尔效应区分胶体和溶液。
14、A
【解析】
A．石灰石与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，离子反应为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，故A符合题意；
B．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子反应为：Fe+2H+═Fe2++H2↑，故B不符合题意；
C．稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，离子反应为：+2H++Ba2++2OH-═2H2O+BaSO4↓，故C不符合题意；
D．过量的CO2通入NaOH溶液中生成碳酸氢钠，反应的离子反应为：CO2+OH-═，故D不符合题意；
答案选A。
15、D
【解析】
A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合，其离子反应方程式为：Ca2+ +OH- + HCO=CaCO3↓+H2O，故A错误；
B.钠与水反应的离子方程式为：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑，故B错误；
C.氯气与水反应的离子方程式为：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，故C错误；
D.CO2通入Na2CO3溶液中的离子方程式为：CO2 + CO+ H2O = 2HCO，故D正确；
故答案：D。
16、B
【解析】
试题分析：根据电子守恒和原子守恒，铝与稀硝酸发生反应的化学方程式为Al+4HNO3=Al(NO3)3+ NO↑+2H2O，则HNO3的计量系数应该是4，故答案为B。
考点：考查氧化还原反应的配平

二、非选择题（本题包括5小题）
17、H+ H2O OH﹣ CH4 Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClO Cl2 NaCl（s）+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑ 用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满
【解析】
XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X+和Z﹣，XZ的水溶液可使石蕊试液变红，溶液呈酸性，则X为氢元素，X单质为H2，结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色，可知Z为Cl元素，Z的单质为Cl2，故XZ为HCl．X2Y常温下为液体，则X2Y为H2O，说明Y为O元素，Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用，符合题意，据以上分析解答。
【详解】
XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X+和Z﹣，XZ的水溶液可使石蕊试液变红，溶液呈酸性，则X为氢元素，X单质为H2，结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色，可知Z为Cl元素，Z的单质为Cl2，故XZ为HCl，
X2Y常温下为液体，则X2Y为H2O，说明Y为O元素，Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白作用，符合题意；
（1）X+为H+，其电子式为H+，Z﹣为Cl﹣，其电子式为，Y为O元素，其原子电子式为；
故答案为H+、、；
（2）X2Y 的化学式为H2O；与 H2O 分子具有相同电子数的微粒的化学符号：两个原子核 的阴离子为OH﹣，5 个原子核的分子为CH4；
故答案为H2O；OH﹣；CH4；
（3）Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式：Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClO，所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，主要起作用的微粒是：Cl2；
故答案为Cl2+H2O＝H++Cl﹣+HClO；Cl2；
（4）实验室制备 HCl 的化学方程式：NaCl（s）+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑；检验 HCl 是否收集满方法：用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满；
故答案为NaCl（s）+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑；用湿润的紫色石蕊试纸放置于集气瓶口，试纸变红，则已收集满，否则未收集满。
18、Na S H Cl Mg2+ Al3+（或F-、O2-、N3-都可）
【解析】
A元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子，A为Na，B元素-2价阴离子的电子层结构与氩原子相同，B为S；C元素的原子核内无中子，C为H；D原子核外电子数比A原子核外电子总数多6个，D为Cl；
【详解】
（1）根据分析，A、B、C、D四种元素的符号：A：Na、B：S、C：H、D：Cl。
答案为：Na；S；H；Cl；
（2）A为Na，A的离子为Na+，核外有10个电子，两个电子层，与其结构相同的离子有Mg2+、Al3+、F-、O2-、N3-，
答案为：Mg2+；Al3+（或F-、O2-、N3-都可）；
（3）B为S，S2-的电子式，D为Cl，原子的结构示意图。
答案为：；。
19、MnCl2 维持圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，使浓盐酸顺利滴下 干燥氯气 白色的无水硫酸铜不变蓝 y 增大气体与溶液的接触面积，使其他充分吸收 b 不能 不能阻止空气中的水蒸气进入E装置
【解析】
KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化锰、Cl2和水，化学方程式为：16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是维持蒸馏烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，浓盐酸顺利滴下，通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，B中的装置起到缓冲的作用，再经过无水氯化钙的干燥，通过无水硫酸铜检验水是否吸收干净，E装置用于吸收氯气，根据氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，F装置用于尾气处理和防止空气中的水蒸气进入E装置，由此分析。
【详解】
(1)根据质量守恒可知，化学方程式为：16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，分液漏斗上方回形玻璃管的作用是维持圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，使浓盐酸顺利滴下；
(2)装置C中盛有氯化钙，有吸水性，可用于干燥氯气，无水硫酸铜为白色，遇水形成胆矾，为蓝色，故装置D中白色的无水硫酸铜不变蓝时证明E中收集的气体不含水蒸气；
(3)氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集，E装置中导管y应伸至靠近集气瓶底部；
(4)氯气易溶于水，装置G中长玻璃导管连接多孔玻璃球的作用是增大氯气与水反应的接触面积，使气体分吸收，氯水中存在 HClO、H+、Cl-、H2O、Cl2、ClO-、OH-，其中使品红褪色的微粒是 HClO，使紫色石蕊溶液变红的微粒是酸，即H+，与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的微粒分别是Cl-，答案选b；
(5)装置I不能代替装置F，F装置用于尾气处理和防止空气中的水蒸气进入E装置，装置I只能起到尾气吸收和防止倒吸，不能防止空气中的水蒸气进入E装置。
20、分液漏斗 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 浓硫酸 2Fe+3Cl22FeCl3 产生棕(褐)色的烟 吸收尾气中未反应的氯气和防止空气中水蒸气进入装置D
【解析】
装置A制备氯气,利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,氯气中含有氯化氢和水蒸气,需要通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸除去水蒸气,得到干燥的氯气通入装置D中和铁反应生成氯化铁，装置E是为了防止空气中的水蒸气进入装置影响物质制备,同时吸收多余氯气，防止污染大气，以此解答该题。
【详解】
(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，浓盐酸放在分液漏斗中，因此，本题正确答案是:分液漏斗；
(2)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰和水，化学方程式: 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，因此答案：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)C瓶中的试剂是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够干燥氯气；
因此，本题正确答案是:浓硫酸；干燥氯气；
(4)装置D中是干燥的氯气和铁加热发生的反应，产生了棕褐色的烟，发生反应的化学方程式为: 2Fe+3Cl22FeCl3
（5）因为FeCl3固体易吸收空气中的水发生潮解，所以干燥管E中盛有碱石灰的作用是吸收尾气中未反应的氯气和防止空气中水蒸气进入装置D。答案：吸收尾气中未反应的氯气和防止空气中水蒸气进入装置D。
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。