湖南省衡阳市祁东县第二中学2026届高一化学第一学期期中质量检测试题含解析.doc

湖南省衡阳市祁东县第二中学2026届高一化学第一学期期中质量检测试题
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、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是

A．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B．4NH3+5O24NO+6H2O
C．2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ D．Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
2、以下电离方程式错误的是
A．MgCl2＝Mg2++2Cl－ B．Fe2（SO4）3＝2Fe3++3SO42-
C．NaHCO3＝Na++H++CO32- D．KHSO4＝K++H++SO42-
3、关于原子结构的叙述正确的是
A．所有的原子核都是由质子和中子组成的
B．原子的最外层电子数不超过8个
C．稀有气体原子的最外层电子数均为8
D．原子的次外层电子数都是8个
4、下列各组在溶液中的反应，不管反应物量的多少，都只能用同一个离子方程式来表示的是
A．NaOH与CO2 B．Ba(OH)2与H2SO4
C．HCl与Na2CO3 D．Ca(HCO3)2与NaOH
5、实验室制氯气的反应为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑下列说法错误的是
A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为2mol
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
D．反应中HCl既表现出酸性，又表现出还原性
6、单质碘溶解于有机溶剂CCl4中，所得溶液的颜色是
A．蓝色 B．紫红色 C．银白色 D．绿色
7、下列离子方程式正确的是
A．澄清石灰水与稀盐酸反应：Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B．碳酸钠溶液与盐酸反应：Na2CO3+2H+===2Na++H2O+CO2↑
C．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：H++OH－+Ba2++SO42－===H2O+BaSO4↓
D．氢氧化钾溶液与稀硫酸反应：H++OH－===H2O
8、设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　 　)
A．23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子
B．1 mol Na2O2和足量CO2反应转移2NA个电子
C．27g铝与足量氢氧化钠溶液反应失去3NA个电子
D．3 mol单质Fe与足量盐酸反应，失去9NA个电子
9、下列离子方程式可能不正确的是
A．钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B．硫酸与氢氧化钡溶液反应：Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓
C．酸碱中和反应：OH-+H+=H2O
D．盐酸清除铁锈：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
10、下列实验现象描述错误的是
编号
实验
现象
A
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热用砂纸打磨过的铝箔
铝箔变软，失去光泽，熔化的铝并不滴落
C
在FeCl3溶液中加入Na
钠浮在液面上，熔化成小球，小球迅速游动，并发出嘶嘶的响声，同时生成红褐色沉淀
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
黑色粉末变为红褐色
A．A B．B C．C D．D
11、用下列实验装置和方法进行相应实验，正确的是

A．用图1所示方法称量固体氢氧化钠
B．用图2装置分离食用胡麻油与水的混合物
C．用图3所示装置和方法进行石油分馏
D．用图4装置配制150 mL稀盐酸
12、下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（括号内为杂质）
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
CO2(CO) 
O2
点燃
B
CO2(HCl)
氢氧化钠溶液
洗气
C
Zn (Cu)
稀硫酸
过滤
D
NaCl(Na2CO3)
盐酸
蒸发结晶
A．A B．B C．C D．D
13、下列溶液中的物质的量浓度最大的是（ ）
A．的溶液 B．的溶液
C．的溶液 D．的溶液
14、1 mol MgCl2中含有 (　　)
A．3.01×1023个Mg2+ B．6.02×1023个Cl-
C．1 mol Mg2+ D．1 mol Cl2
15、设NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述不正确的是
A．标准状况下，2.24LH2O含有的分子数等于0.1NA
B．23gNa在氯气中完全燃烧失去电子数一定为NA
C．常温常压下，32gO2或O3中所含氧原子数为2NA
D．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2 NA
16、下列说法正确的是（ ）
A．HCl溶于水后形成水合氢离子和水合氯离子
B．HCl溶于水或融熔状态下均能导电
C．盐酸是电解质，酒精为非电解质
D．盐酸属于无氧酸，H2SO4溶液属于含氧酸
二、非选择题（本题包括5小题）
17、今有甲、乙两种固体和A、B、C、D四种物质的溶液。已知甲、乙中有一种为氧化铜，A、B、C、D分别是盐酸、氯化钠、氯化铜和氢氧化钠中的一种。这六种物质之间有如下转化关系：①乙＋B＝A＋水；②A＋C＝乙＋D；③甲＋B＝A＋水。
（1）写出下列四种物质的化学式：甲______________， 乙______________， A______________， D______________。
（2）用离子方程式表示上述三个变化：①___________，②__________________，③___________________。
18、在Na+浓度为0.5 mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。（已知H2SiO3为不溶于水的胶状沉淀，加热时易分解为两种氧化物，SiO32-和Ag+、Ca2+、Ba2+不共存）
阳离子
K+
Ag+
Ca2+
Ba2+
阴离子
NO3－
CO32-
SiO32-
SO42-
现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）。
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
生成白色胶状沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ中产生的混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题：
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________；
(2)实验Ⅰ中生成气体的离子方程式为________；
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）。
阴离子
NO3－
CO32-
SiO32-
SO42-
c（mol/L）
________
0.25mol/L
________
________
(4)判断K+是否存在，若存在，计算其最小浓度；若不存在，请说明理由：___________________。
19、已知某纯碱（Na2CO3）试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性；
②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③称量盛有碱石灰（CaO与NaOH固体混合物）的U型管的质量，称得为b g；
④从分液漏斗滴入6 mol·L-1 的硫酸，直到不再产生气体时为止；
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量；
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，最终称得为c g；
请填空和回答问题：
（1）装置中干燥管B的作用是__________________________________________
（2）步骤⑤的目的是__________________________________________________
（3）步骤⑦的目的是__________________________________________________
（4）该试样中纯碱的质量分数的计算式为___________________
20、为了除去KNO3固体中混有的杂质K2SO4和MgSO4，并制得纯净的KNO3溶液，某同学设计如下实验方案：

(1)操作①为________；
(2)操作②～④加入的试剂可以为：操作②______________；操作③________________； 操作④________________；
(3)如何判断SO42-已除尽，简述实验______________________________________；
(4)实验过程中产生的多次沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次过滤，理由是____________________。
(5)该同学设计的实验方案________(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________。
21、在标准状况下，下列气体中含有氢原子质量最大的是
A．0.5mol HCl B．6.4g CH4 C．6.72L NH3 D．1.2041023个H2S
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、B
【解析】
阴影部分指的是不属于四种基本反应类型但是氧化还原反应的反应类型。
【详解】
A.属于化合反应，有化合价的升降，则该反应也是氧化还原反应，A不符合题意；
B.有化合价的升降，属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型，B符合题意；
C.属于分解反应，无化合价的升降，不是氧化还原反应，C不符合题意；
D.属于置换反应，有化合价的升降，是氧化还原反应，D不符合题意。
答案选B。
2、C
【解析】
用化学式和离子符号表示电离过程的式子，称为电离方程式，表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式，据此判断。
【详解】
A. 氯化镁是盐，完全电离，电离方程式为MgCl2＝Mg2++2Cl－，A正确；
B. 硫酸铁是盐，完全电离，电离方程式为Fe2（SO4）3＝2Fe3++3SO42-，B正确；
C. 碳酸氢钠是弱酸的酸式盐，电离方程式为NaHCO3＝Na++HCO3-，C错误；
D. 硫酸氢钾是强酸的酸式盐，电离方程式为KHSO4＝K++H++SO42-，D正确。
答案选C。
3、B
【解析】
A、一般原子核是由质子和中子构成的，但氢原子例外，原子核内没有中子，选项A错误；
B、原子的最外层电子数不超过8个，选项B正确；
C、稀有气体原子的最外层电子数不一定均为8个，氦元素的原子最外层电子数为2个，选项C错误；
D、原子的次外层电子数不超过18个，原子的次外层电子数不一定都是8个，选项D错误。
答案选B。
4、B
【解析】
A、NaOH少量时，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，氢氧化钠过量时，二者反应生成碳酸钠，不能用同一离子方程式表示，故A错误；B、无论量的多少都只发生Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O，则能用同一离子方程式表示，故B正确；C、HCl少量时发生反应：HCl+Na2CO3═NaHCO3+NaCl，HCl过量时发生2HCl+Na2CO3═NaCl+CO2↑+H2O，所以不能用同一离子方程式表示，故C错误；D、NaOH少量，反应生成水、碳酸钙、碳酸氢钠，而NaOH过量，反应生成碳酸钙、碳酸钠、水，产物不同，不能用同一个离子方程式来表示，故D错误；故选B。
5、C
【解析】
MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑中，Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，以此来解答。
【详解】
A．Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，还原剂是HCl，氧化剂是MnO2，选项A正确；
B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为1mol×2×（1-0）=2mol，选项B正确；
C．每消耗1molMnO2，得到2mol电子，则起还原剂作用的HCl消耗2mol，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，选项C错误；
D．每消耗1molMnO2，得到2mol电子，则起还原剂作用的HCl消耗2mol，起酸的作用的HCl 2mol，选项D正确；
答案选C。
本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握发生的反应及反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念的考查，题目难度不大。
6、B
【解析】
单质碘溶解于有机溶剂CCl4中，所得溶液的颜色是紫红色。
故选B。
7、D
【解析】
A.澄清石灰水中Ca(OH)2需写成Ca2+、2OH-,所以正确的离子方程式为：OH-+H+= H2O，故A错误；
B.Na2CO3需写成2Na+、CO32-.所以正确的离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑，故B错误；
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应，正确的离子方程式为：2H++2OH－+Ba2++SO42－=2H2O+BaSO4↓故C错误；
D.氢氧化钾溶液与稀硫酸反应的离子方程式：H++OH－===H2O，符合书写标准，故D正确；
本题答案为D。
书写离子方程式时，要“拆”的准确，易溶、易电离的物质要拆成离子。
8、C
【解析】
A. 23 g Na的物质的量是1mol，与足量H2O反应完全后可生成0.5NA个H2分子，A错误；
B. 过氧化钠和二氧化碳的反应中既是氧化剂也是还原剂，1 mol Na2O2和足量CO2反应转移NA个电子，B错误；
C. 27g铝的物质的量是1mol，与足量氢氧化钠溶液反应失去3NA个电子，C正确；
D. 3 mol单质Fe与足量盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，失去6NA个电子，D错误。
答案选C。
9、C
【解析】
A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠可拆，则离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，A正确；
B.硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，离子方程式为Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓，B正确；
C.强酸和强碱的中和反应可用离子方程式OH-+H+=H2O表示，弱酸或弱碱的中和反应不能用方程式表示，C错误；
D.盐酸清除铁锈实质是氧化铁与氢离子反应，离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，D正确；
答案选C。
10、D
【解析】
水蒸气通过灼热的铁粉发生反应：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，生成物Fe3O4为黑色固体，故D错误。
11、B
【解析】
A. NaOH易潮解，具有腐蚀性，应将NaOH固体放在小烧杯中称量，故A错误；
B. 食用胡麻油不溶于水，可用分液法分离食用胡麻油和水的混合物，故B正确；
C. 进行石油分馏时，为了增大冷凝效果，冷凝水应从下口进入、上口流出，且温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，故C错误；
D. 配制150mL稀盐酸，不能选100mL容量瓶，仪器选择不合理，故D错误，答案选B。
12、D
【解析】
A、二氧化碳中混有新杂质氧气；
B、二者均与NaOH溶液反应；
C、Zn与稀硫酸反应；
D、碳酸钠与盐酸反应生成NaCl；
【详解】
A、二氧化碳中混有新杂质氧气，不能除杂，应利用灼热的CuO来除杂，故A错误；
B、二者均与NaOH溶液反应，不能除杂，应选饱和碳酸氢钠溶液、洗气来除杂，故B错误；
C、Zn与稀硫酸反应，将原物质反应掉，故C错误；
D、碳酸钠与盐酸反应生成NaCl，则加盐酸可除杂，故D正确；
故选D。
本题考查混合物分离提纯方法及选择，解题关键：把握物质的性质及性质差异，易错点B，注意发生的反应选择除杂试剂，二氧化碳也能与氢氧化钠反应。
13、B
【解析】
A. 的溶液，c(Cl-)=0.3mol/L；
B. 的溶液，c(Cl-)=0.4mol/L；
C. 的溶液，c(Cl-)=0mol/L；
D. 的溶液，c(Cl-)=0.25mol/L。
通过比较可知，B选项中，c(Cl-)最大。故选B。
14、C
【解析】
1 mol MgCl2中含有1 mol Mg2+和2 mol Cl-,即含有6.02×1023个Mg2+和1.204×1024个Cl-;MgCl2中不含Cl2。故选C。
15、A
【解析】
A. 标准状况下， H2O不是气体，不能用标况下气体摩尔体积计算其物质的量，即2.24L的水的物质的量不是0.1mol，故含有的分子数不等于0.1NA，故错误；
B. 23gNa的物质的量为1mol，在反应中失去电子数一定是1mol，故正确；
C. 常温常压下，32gO2或O3中含有氧原子的物质的量为32/16 mol=2mol，故所含氧原子数为2NA，故正确；
D. 由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，因为每个分子都含有2个氧原子，所以其中的氧原子数为2 NA，故正确。
故选A。
掌握气体摩尔体积的使用范围，如气体、标况、体积等。注意常见的不是气体的物质，如水、三氧化硫、乙醇等。
16、A
【解析】
A. HCl溶于水后在水分子的作用下形成水合氢离子和水合氯离子，故A正确；
B. HCl是共价化合物，溶于水能电离出阴阳离子而导电，熔融状态下不电离，不能导电，故B错误；
C.盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，不是电解质也不是非电解质，酒精不能自身电离，为非电解质，故C错误；
D.盐酸、H2SO4溶液是混合物，严格的说HCl是无氧酸，H2SO4是含氧酸，故D错误。答案选A。
注意掌握电解质的电离条件：①离子化合物（如：大多数盐、强碱）既能在水溶液中电离、导电，又能在熔融状态下发生电离、导电；②共价化合物（如：液态HCl、纯硫酸、纯硝酸等）只能在水溶液中发生电离、导电，在熔融状态下不能发生电离、导电。因此可以通过熔融时是否导电，来证明化合物是离子化合物还是共价化合物。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、CuO Cu(OH)2 CuCl2 NaCl Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓ CuO+2H+=Cu2+ +H2O
【解析】
甲、乙两种固体均与B反应，生成A和水，再分析给出的四种物质可知B为盐酸、A为氯化铜；所以甲乙中均含有铜元素，又A+C=乙+D，能与氯化铜反应的只有氢氧化钠，所以C为氢氧化钠，D为氯化钠，乙为氢氧化铜，则甲为氧化铜．
【详解】
(1)根据以上分析可知，甲为CuO；乙为Cu(OH)2；A为CuCl2；D 为NaCl；
(2)氢氧化铜为难溶物所以不能拆，故乙与B的离子反应为：Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O；A与C的离子反应为：Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓；氧化铜为难溶物不能拆，故甲与B的离子反应为：CuO+2H+=Cu2+ +H2O。
18、Ag+、Ca2+、Ba2+ CO32－＋2H＋ ＝ H2O＋CO2↑ ？ 0.4 0 存在，最小浓度为0.8 mol/L
【解析】
I：加入盐酸，生成白色胶状沉淀，该沉淀为H2SiO3，原溶液中有SiO32－，Ag＋、Ca2＋、Ba2＋不能大量存在，根据溶液呈现电中性，原溶液中一定含有K＋，有气体产生，该气体为CO2，原溶液中含有CO32－，其物质的量为0.56/22.4mol=0.025mol；
II：最后得到固体为SiO2，原溶液中SiO32－的物质的量为2.4/60mol=0.04mol；
III：向滤液II中加入BaCl2溶液，无现象，说明原溶液中不含有SO42－；综上所述，NO3－可能含有；
【详解】
I：加入盐酸，生成白色胶状沉淀，该沉淀为H2SiO3，原溶液中有SiO32－，Ag＋、Ca2＋、Ba2＋不能大量存在，根据溶液呈现电中性，原溶液中一定含有K＋，有气体产生，该气体为CO2，原溶液中含有CO32－，其物质的量为0.56/22.4mol=0.025mol；
II：最后得到固体为SiO2，原溶液中SiO32－的物质的量为2.4/60mol=0.04mol；
III：向滤液II中加入BaCl2溶液，无现象，说明原溶液中不含有SO42－；综上所述，NO3－可能含有；
（1）根据上述分析，实验I中一定不存在的离子是Ag＋、Ca2＋、Ba2＋；
（2）实验I中生成气体的离子方程式为CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O；
（3）根据上述分析，NO3－可能含有，也可能不含有，因此NO3－的浓度为?；SiO32－的物质的量浓度为0.04/(100×10－3)mol·L－1=0.4mol·L－1；SO42－不含有，浓度为0；
（4）根据上述分析，K＋一定存在，根据电中性，当没有NO3－时，K＋浓度最小，n(K＋)＋n(Na＋)=2n(SiO32－)＋2n(CO32－)，代入数值，解得n(K＋)=0.08mol，即c(K＋)=0.8mol·L－1。
19、防止空气中的CO2和水蒸气进入U型管中 把反应产生的CO2吹入U型管中被碱石灰吸收 保证反应产生的CO2全部被U型管中的碱石灰吸收 106（c-b）/44a×100%
【解析】
(1)根据测定混合物中的碳酸钠，是准确测定和酸反应生成的二氧化碳气体的量，避免空气中的二氧化碳进入考虑；因为空气中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不让它们进入的；
(2)因为反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是为了驱赶它们的；
(3)就是为了将二氧化碳全部赶过去；
(4)根据U型管的质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量算出碳酸钠的质量，再用碳酸钠的质量除以样品质量即可。
【详解】
(1)U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差；
因此，本题正确答案是：防止空气中的CO2和水蒸气进入U型管中；
(2)因为反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；
因此，本题正确答案是：把反应产生的CO2吹入U型管中被碱石灰吸收；
(3)直到U型管的质量基本不变，说明二氧化碳已经被全部排到U型管中；
因此，本题正确答案是：保证反应产生的CO2全部被U型管中的碱石灰吸收；
(4)设需要碳酸钠的质量为x则：
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106                     44
x                     c-b
列比例式：=，
计算得出x=；
所以试样中纯碱的质量分数的计算式为106（c-b）/44a×100%。
本题考查了物质定量测定的实验方法测定和物质性质应用，本实验的装置连接顺序非常严密，最前面的氢氧化钠溶液是为了防止空气中的二氧化碳进入装置，最后面的碱石灰也是为了防止空气中的二氧化碳进入装置。
20、（1）(加水)溶解
（2）Ba(NO3)2、K2CO3 、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；
（3）取少许滤液于试管中，向其中加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO42-已除尽；
（4）不需要；几个沉淀反应互不干扰 可一次性过滤，如果分步过滤会使操作复杂化。
（5）不合理；调节溶液的pH若用盐酸，会引入Cl-杂质，应用硝酸。
【解析】
试题分析：沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液．除去SO42-、Mg2+离子的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na+和Cl-杂质。
（1）后续实验是在溶液中进行的，需要加水溶解，操作①需要配制成溶液，需要加水溶解，故答案为加水溶解；
（2）先加硝酸钡，除去硫酸根，再加氢氧化钠，除去镁离子，再加碳酸钠，除去多余的钡离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾；先加氢氧化钾，除去镁离子，再加氯化钡，除去硫酸根，再加碳酸钾，除去多余的钡离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾；先加入硝酸钡，除去硫酸根，再加碳酸钾，能把钙离子和多余钡离子除去，再加氢氧化钾，除去镁离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾，故答案为Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；
（3）加入过量硝酸钡溶液除去硫酸根离子，检验硫酸根离子已除尽，可静止片刻在上层清液处，滴加一滴Ba(NO3)2溶液，不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽，故答案为静置，取少量上层澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO42-已除尽；
（4）几个沉淀分别为BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，这几个沉淀反应互不干扰，因此只过滤一次，可减少操作程序，故答案为不需要；因为几个沉淀反应互不干扰，因此只过滤一次，可减少操作程序；
（5）因加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-，制不到纯净的KNO3溶液(E)，所以该同学的实验设计方案中该步并不严密，故答案为不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-。
考点：考查了物质分离和提纯的相关知识。
21、B
【解析】
根据物质的量与质量、气体体积、阿伏伽德罗常数、微粒数目之间的关系分析。
【详解】
A.0.5mol HCl含有0.5molH，即m(H)=0.5g；
B.6.4g CH4即0.4mol，含有n(H)=0.4mol4=1.6mol，即m(H)=1.6g；
C.6.72L NH3即0.3mol，含有n(H)=0.3mol3=0.9mol，即m(H)=0.9g；
D.1.2041023个H2S即0.2mol，含有n(H)=0.2mol2=0.4mol，即m(H)=0.4g。
故B正确。
原子的物质的量等于该物质的物质的量乘以分子中原子的下角标系数。