甘肃省张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高一上化学期中教学质量检测试题含解析.doc

甘肃省张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高一上化学期中教学质量检测试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、用如右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )

A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
2、同温同压下，相同体积的O2和O3具有相同的
A．密度 B．质量 C．分子数 D．原子数
3、在20 g密度为d g/cm3的硝酸钙溶液里含1g Ca2＋，则NO离子的物质的量浓度是（ ）
A．mol·L－1 B．mol·L－1 C．2.5d mol·L－1 D．1.25d mol·L－1
4、 “纳米材料”是指直径在几纳米到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是（ ）
A．所得混合物是溶液且一定能导电 B．在通常情况下不稳定，易沉淀
C．能全部透过半透膜 D．有丁达尔效应
5、今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL，0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是( )
A．1︰1︰1 B．3︰2︰1 C．3︰2︰3 D．1︰1︰3
6、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol·L−1 K2SO4溶液的说法正确的是
A．1 L溶液中K+浓度是0.4 mol·L−1
B．500 mL溶液中含有0.1NA个K+
C．1 L溶液中所含K+、总数为0.3NA
D．2 L溶液中浓度是0.4 mol·L−1
7、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是(　　)
A．干冰 B．氯化钠 C．氢氧化钠 D．碘
8、在给定条件的水溶液中可能大量共存的粒子组是（ ）
A．透明的溶液：Cu2+、K+、NO3－、Cl－
B．含有NaHCO3的溶液：SO42－、H+、K +、CO32－
C．使酚酞试液呈红色的溶液中：NH4+ 、Ba2+ 、NO3－ 、K+
D．c（H+）=1mol/L的溶液：K+、Na+、Cl－、NH3•H2O
9、自来水是用氯气杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水销售，为辨别纯净水真伪，可用下列哪种试剂鉴别 （　 ）
A．酚酞试液 B．氯化铁溶液 C．硝酸银溶液 D．氢氧化钠溶液
10、用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.5 mol镁粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2
B．1L0.5mol/LFeCl3溶液完全转化可制得0.5NA个Fe(OH)3胶粒
C．0.5 mol/L的FeCl2溶液中含有Cl﹣个数为NA
D．25℃、101Pa时，16g O2和O3混合气体中含有的原子数为NA
11、标准状况下 224 mL 某气体的质量为 0.32 g，该气体的摩尔质量为( )
A．16 g·mol-1 B．32 g·mol-1 C．64 g·mol-1 D．80 g·mol-1
12、将新制氯水滴向下列物质，没有明显现象的是
A．有色布条溶液 B．硫酸钠溶液 C．硝酸银溶液 D．紫色石蕊溶液
13、NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，11.2L酒精所含分子数为0.5NA
B．40gNaOH含有氧原子数为NA
C．22.4L O2所含的原子数目为NA
D．标准状况下，22.4L氢气含有NA个氢原子
14、实验室里需用480 mL 0.1 mol•L﹣1的硫酸铜溶液，以下操作正确的是(　　)
A．称取7.68 g CuSO4，加入 480 mL水
B．称取8.0 g CuSO4 配成500 mL溶液
C．称取8.0 g CuSO4 ，加入500 mL水
D．称取7.68 g CuSO4 配成500 mL溶液
15、在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是（

A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强
16、下列仪器常用于物质分离的是

A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑤ D．①②④
二、非选择题（本题包括5小题）
17、下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。

回答下列问题：
（1）写出化学式：A___，D___。
（2）以上反应中不属于氧化还原反应的有___（填序号）。
（3）反应③的离子方程式：___。氧化剂为___；氧化产物为___。
（4）向D溶液中通入CO2反应的化学方程式：____。
18、某淡黄色粉末可在潜水艇中作为氧气的来源，常被用作供氧剂。根据下图所示转化关系及现象填空：

（1）该淡黄色粉末为__________________；
（2）X粉末的名称或化学式为__________________；
（3）反应（I）的化学方程式为______________________________；
（4）反应（II）的化学方程式为_____________________________；
（5）反应（Ⅲ）的化学方程式为_____________
19、实验室制备Cl2和新制的Cl2水，如图所示：

（1）装置中若无盛饱和食盐水的洗气瓶，将导致____________________。
（2）要证明Cl2与水反应是可逆反应，则证明Cl2水存在Cl2分子的现象是________，证明同时存在HCl和HClO的实验操作是_____________________。
（3）吸收Cl2尾气的化学反应方程式为________________________。
（4）用KClO3代替MnO2，不需加热就可以快速制得Cl2，该反应化学方程式为_____________________。
（5）有一种含氯氧化物，含氧量18.4%，与水反应，生成HClO，该氧化物的化学式是___________________，它属于___________。
A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C． 酸酐 D．氯化物
（6）新制氯水中加入少量Na2CO3溶液有气体产生，该反应的化学方程式为_____
20、现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3固体。相应的实验过程可用如图表示：

请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X：___，沉淀A：___；
（2）上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是：___(填操作名称)。
（3）上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是___。
（4）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有___(填化学式)杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的___，之后若要获得NaNO3晶体，需进行的实验操作是___(填操作名称)。
21、将Fe2O3、Al2O3两种固体混合物溶于100mL稀硫酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

（1）原混合物中Fe2O3的质量是____________g。
（2）所用NaOH溶液物质的量浓度为___________。
（3）稀硫酸物质的量浓度为______________。
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、D
【解析】
A、当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与硫酸不接触，反应停止，故可通过上下移动①中铜丝可控制SO2的量，故A正确；
B、SO2具有漂白性，可用品红溶液验证SO2的生成，故B正确；
C、SO2为酸性气体，具有污染性，可与碱发生反应，用NaOH溶液吸收多余的SO2，故C正确；
D、铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO4生成，无需向其中加水，并且将水加入浓硫酸中会使试管中液滴飞溅，发生危险，故D错误。
答案选D。
2、C
【解析】
A、同温同压下，气体的密度与摩尔质量成正比，则O2和O3的密度不相同，故A不选；
B、同温同压下，相同体积的O2和O3物质的量相等，由m=n×M可知，二者的质量不相同，故B不选；
C、根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的O2和O3具有相同的分子数，故C选；
D、同温同压下，相同体积的O2和O3物质的量相等，由二者的分子组成可知，二者所含的原子数不相同，故D不选；
答案选C。
3、C
【解析】
1g钙离子的物质的量为，所以溶液中n（NO3-）=2n（Ca2+）=0.05mol，溶液的体积为，故NO3-的物质的量浓度为，故C正确；
故选C。
4、D
【解析】
分散质的粒子直径在1nm~100nm之间的分散系称之为胶体，而“纳米材料”的粒子直径在几纳米到几十纳米范围，因此将“纳米材料”分散到液体分散剂中所得的混合物属于胶体。
A. “纳米材料”在液体分散剂中不一定发生电离，所以该混合物不一定能导电，A项错误；
B.胶体具有介稳性，稳定性介于溶液和浊液之间，所以在通常情况下该混合物是稳定的，不易沉淀，B项错误；
C.胶体分散质的粒子直径大于半透膜的孔隙直径，所以该混合物中的“纳米材料”不能透过半透膜，C项错误；
D.该分散系属于胶体，当一束平行光照射该混合物时，从垂直于光的入射方向观察，能观察到该混合物中有一条光亮的“通路”，称为丁达尔效应，D项正确；答案选D。
5、D
【解析】
对于浓度确定的溶液来讲，粒子浓度的大小与溶液的体积没有关系，因此0.1mol/LNa2SO4溶液、0.1mol/LMgSO4溶液、0.1mol/LAl2(SO4)3溶液中硫酸根浓度分别为：0.1mol/L、0.1mol/L、0.3mol/L，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是：1︰1︰3，
故答案为：D。
6、A
【解析】
离子个数值之比等于离子的物质的量之比等于溶液中离子的物质的量浓度之比。
【详解】
A. c(K2SO4)=0.2 mol·L−1，故c(K+)=0.4 mol·L−1，K+的浓度与所取溶液体积无关，故A正确。
B. 500 mL溶液中n(K+)=0.4 mol·L−1×0.5 L=0.2 mol，即0.2NA，故B错误。
C. 1L溶液 c(SO42-)=0.2 mol·L−1，n(SO42-)=0.2 mol·L−1×1 L=0.2 mol；n(K+)=0.4 mol·L−1×1 L=0.4 mol，所以K+、SO42-总物质的量为0.6 mol，故C错误。
D. c(K2SO4)=0.2 mol·L−1，故c(SO42-)=0.2 mol·L−1，SO42-的浓度与所取溶液体积无关，故D错误。
所以答案选A。
浓度与所取溶液的体积无关。
7、B
【解析】
A、干冰是CO2，属于共价化合物，含有极性共价键CO2分子间存在范德华力，故不符合题意；
B、氯化钠属于离子晶体，只存在离子键，故符合题意；
C、氢氧化钠属于离子晶体，含离子键、极性共价键，故不符合题意；
D、碘属于分子晶体，存在非极性共价键，碘分子间存在范德华力，故不符合题意；
本题答案选B。
8、A
【解析】
A. 透明的溶液中：Cu2+、K+、NO3－、Cl－之间不反应，无沉淀、气体、水等生成，故能大量共存；
B. 含有NaHCO3的溶液：H+和HCO3-、CO32－反应生成水和二氧化碳，故不能大量共存；
C. 使酚酞试液呈红色的溶液中：NH4+ 、OH－反应生成一水合氨，故不能大量共存；
D. c（H+）=1mol/L的溶液：H+和NH3•H2O反应生成NH4＋，故不能大量共存；
故选A。
9、C
【解析】因纯净水销售中不含氯离子，而自来水中含氯离子，所以向两样品中加入硝酸银溶液，变浑浊的自来水，反之是纯净水，故选：C．
10、D
【解析】
A、测定气体条件未知；
B、氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体；
C、不确定该溶液的体积；
D、氧气和臭氧均由氧原子构成，最简式相同。
【详解】
A项、测定气体条件未知，气体摩尔体积不确定，无法计算气体的体积，故A错误；
B项、氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体，故1L0.5mol/LFeCl3溶液完全转化形成的氢氧化铁胶粒的个数小于0.5NA个，故B错误；
C项、不确定该溶液的体积，无法确定出氯离子的物质的量，故C错误；
D项、氧气和臭氧均由氧原子构成，最简式相同，16g混合物中含有的氧原子的物质的量为1mol，含NA个氧原子，故D正确。
故选D。
本题考查了阿伏伽德罗常数的应用，主要考查物质的量换算计算微粒数，注意测定气体的条件、溶液的条件、胶粒的构成是解答的关键，也是易错点。
11、B
【解析】
根据n＝V/Vm、M＝m/n计算。
【详解】
标准状况下224mL气体的物质的量为0.224L÷22.4L/mol＝0.01mol，因此该气体的摩尔质量为0.32g÷0.01mol＝32g/mol，故答案为B。
12、B
【解析】
A选项，新制氯水使有色布条溶液褪色，故A有现象；
B选项，新制氯水不与硫酸钠溶液反应，故B无现象；
C选项，新制氯水与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，故C有现象；
D选项，新制氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色；故D有现象；
综上所述，答案为B。
13、B
【解析】
A、标准状况酒精不是气体, 11.2L酒精不是0.5mol,故A错误；
B、40gNaOH物质的量为1 mol,含有氧原子数为NA，故B正确；
C、没有给定标准状况下，22.4L O2的物质的量不一定为1mol,无法计算O2所含的原子数目，故C错误；
D、标准状况下，22.4L氢气的物质的量为1mol含有2NA个氢原子，D错误；
综上所述，本题选B。
14、B
【解析】
需要480mL溶液，实际只能配置500mL，配制500mL 0.100mol•L-1的CuSO4溶液，溶质的物质的量为：n=c×V=0.5L×0.100mol/L=0.0500mol，需要溶质的质量为：m(CuSO4)=0.05mol×160g/mol=8.0g，或m(CuSO4•5H2O)=0.05mol×250g/mol=12.5g，以此解答。
【详解】
A.托盘天平精确度是0.1g，不能称量7.68g物质，且实验室没有480mL容量瓶，应该选用500mL容量瓶来配制500mL溶液，需称取8.0g硫酸铜，水的体积480mL，而需要配置的溶液体积是500mL，故A错误；
B．称取8.0 g CuSO4 配成500 mL溶液，故B正确；
C．称取8.0gCuSO4，配成500mL溶液，水的体积不等于溶液的体积，故C错误；
D．托盘天平精确度是0.1g，不能称量7.68g物质，需称取8.0g硫酸铜，配成500mL的溶液，故D错误；
故选B。
15、B
【解析】
质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，右烧杯中发生Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，则左烧杯中溶液质量增大，右烧杯中溶液质量减小，以此来解答。
【详解】
A．左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，不生成沉淀，故A错误；
B．左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，右烧杯中发生Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，观察到铝球表面有气泡产生，溶液澄清，而铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al的质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大，杠杆右边下沉，故B正确；
C．由选项B的分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；
D．右边球上生成Cu，则出现红色，而左边溶液中消耗NaOH，则c(OH-)减小，碱性减弱，故D错误。
答案选B。
16、B
【解析】
①为试管，一般用于反应等，②为漏斗，一般用于过滤和向容器中添加液体，③为分液漏斗，用于分液，④是托盘天平，用于称量，⑤为蒸馏烧瓶，可以用于蒸馏或分馏等，因此用于物质分离的仪器是②③⑤，故选项B正确。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、Na Na2CO3 ⑤⑥ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ Na2O2 O2 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
【解析】
焰色反应为黄色的是钠元素，则A是金属钠，钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，金属钠与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠溶液吸收足量的二氧化碳可生成碳酸氢钠，碳酸氢钠热稳定性较差，受热分解转化为碳酸钠。所以，A是钠，B是过氧化钠，C是氢氧化钠，D是碳酸钠，E是碳酸氢钠。以此进行分析解答。
【详解】
（1）根据以上分析，A为Na，D为Na2CO3，
答案为：Na；Na2CO3；
（2）上述6个反应中①、②、③、④或有单质参加反应，或有单质生成，反应中有元素化合价的变化，这四个反应属于氧化还原反应，则⑤ ⑥两个反应中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，
答案为：⑤⑥；
（3）反应③为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式：2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2↑；该反应中Na2O2既做氧化剂又做还原剂，氧化产物为氧气。
答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；Na2O2；O2；
（4）向碳酸钠溶液中通入CO2生成碳酸氢钠，反应的化学方程式：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，
答案为：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。
18、Na2O2或过氧化钠 铜或Cu 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2 Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓ + 2NaOH 2NaOH +CuSO4 =Na2SO4 + Cu(OH)2↓
【解析】
淡黄色粉末为Na2O2 ,生成气体为氧气,固体为碳酸钠,由氧气和X反应的产物以及与硫酸反应后的溶液的颜色可以知道X为Cu,反应Ⅱ为碳酸钠与氢氧化钙的反应,生成沉淀为碳酸钙,溶液为氢氧化钠溶液,则与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,据以上分析解答。
【详解】
淡黄色粉末为Na2O2 ,生成气体为氧气,固体为碳酸钠,由氧气和X反应的产物以及与硫酸反应后的溶液的颜色可以知道X为Cu,反应Ⅱ为碳酸钠与氢氧化钙的反应,生成沉淀为碳酸钙,溶液为氢氧化钠溶液,则与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,
(1)由以上分析可以知道淡黄色粉末为Na2O2 或过氧化钠；因此，本题正确答案是: Na2O2 或过氧化钠。
(2)据以上分析可知，X粉末为铜或Cu；因此，本题正确答案是:铜或Cu。
(3) 反应(I)为过氧化钠与二氧化碳的反应,生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为：2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2；综上所述，本题答案是：2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2。
（4）反应Ⅱ为碳酸钠与氢氧化钙的反应,生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓ + 2NaOH；综上所述，本题答案是：Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓ + 2NaOH。
（5）反应（Ⅲ）为氢氧化钠与硫酸酮反应，生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，反应的化学方程式为2NaOH +CuSO4 =Na2SO4 + Cu(OH)2↓；综上所述，本题答案是：2NaOH +CuSO4 =Na2SO4 + Cu(OH)2↓。
19、Cl2中含有HCl气体 氯水呈黄绿色 取少量氯水滴加紫色石蕊试液，若出现先变红后褪色，则证明有HCl和HClO的存在（其它合理答案也给分） 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O Cl2O A、C 2Cl2+H2O+Na2CO3=CO2↑+2HClO+2NaCl
【解析】
（1）由于浓盐酸易挥发，生成的氯气中还有挥发出的氯化氢气体，可以用饱和食盐水除去氯化氢，因此若装置中若无盛饱和食盐水的洗气瓶，将导致Cl2中含有HCl气体。
（2）证明可逆反应，需验证在反应中反应物和生成物同时存在，氯气是黄绿色气体，则证明氯水中有Cl2存在的现象是氯水呈黄绿色；仅使用一种试剂证明氯水中HCl和HClO均存在，利用盐酸的酸性和次氯酸的漂白性，合适的试剂是石蕊试液，即取少量氯水滴加紫色石蕊试液，若出现先变红后褪色，则证明有HCl和HClO的存在。
（3）吸收Cl2尾气利用的是氢氧化钠溶液，反应的化学反应方程式为2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O。
（4）用KClO3代替MnO2，不需加热就可以快速制得Cl2，根据原子守恒可知还有氯化钾和水生成，则该反应化学方程式为KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O。
（5）有一种含氯氧化物，含氧量18.4%，则化合物中Cl、O的原子个数之比是，因此该氧化物的化学式是Cl2O。与水反应，生成HClO，次氯酸是含氧酸，且反应中元素化合价均不变，所以它属于酸性氧化物和酸酐，答案选AC。
（6）新制氯水中加入少量Na2CO3溶液有气体产生，气体是二氧化碳，由于盐酸的酸性强于碳酸，碳酸强于次氯酸，因此该反应的化学方程式为2Cl2+H2O+Na2CO3＝CO2↑+2HClO+2NaCl。
本题考查了气体制备、气体性质、物质检验方法、实验装置和过程的理解应用，掌握基础是解题关键，物质的检验和氧化物化学式的确定是解答的难点和易错点。
20、AgNO3 BaSO4 过滤 使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀 Na2CO3 稀HNO3 冷却热饱和溶液(或蒸发浓缩冷却结晶)
【解析】
由流程可以知道，①中加氯化钡，硫酸根离子转化为沉淀，则沉淀A为BaSO4，溶液1中含氯化钠、硝酸钠、氯化钡；②中加AgNO3后氯离子转化沉淀，沉淀B为AgCl，溶液2中含硝酸钠、硝酸银、硝酸钡；③中钡离子，银离子转化为沉淀，沉淀C为碳酸钡、碳酸银，溶液3为硝酸钠和碳酸钠，以此分析解答。
【详解】
(1)由上述分析可以知道，X为AgNO3，沉淀A为BaSO4，故答案为AgNO3；BaSO4；
(2)由上述分析可以知道，流程中①②③步均生成沉淀，需要进行过滤操作，故答案：过滤；
(3)由上述分析可以知道，加入过量的Na2CO3的目的是使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，因此，故答案为使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀；
(4) 由上述分析可以知道，溶液3中肯定含Na2CO3，可加适量的稀硝酸后蒸发结晶或加热冷却结晶得到纯净的硝酸钠，故答案是：Na2CO3；稀HNO3；冷却热饱和溶液(或蒸发浓缩冷却结晶)。
21、16 5 mol/L 6.5 mol/L
【解析】
（1）由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余，此时发生的反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，即最初加入的20mLNaOH溶液的作用是中和剩余的硫酸。从20mL～260mL氢氧化钠沉淀铁离子和铝离子，从260mL～300mL，NaOH溶解氢氧化铝，发生反应NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，这说明最终得到的21.4g沉淀是氢氧化铁的质量，氢氧化铁的物质的量是21.4g÷107g/mol＝0.2mol，根据铁元素守恒可知氧化铁的物质的量是0.1mol，质量是0.1mol×160g/mol＝16g；
（2）从260mL～300mL，NaOH溶解氢氧化铝，发生反应NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，氢氧化铝的质量是37g-21.4g＝15.6g，物质的量是15.6g÷78g/mol＝0.2mol，消耗NaOH为0.2mol，所以氢氧化钠的浓度为0.2mol÷0.04L＝5mol/L；
（3）当V（NaOH溶液）＝260mL时，沉淀量最大，此时为Fe(OH)3和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒2n（Na2SO4）＝n（NaOH），故n（Na2SO4）＝0.5×0.26L×5mol/L＝0.65mol，根据硫酸根守恒n（H2SO4）＝n（Na2SO4）＝0.65mol，则c（H2SO4）＝0.65mol÷0.1L＝6.5mol/L。
本题以图象题的形式，考查铁铝化合物性质、混合物的计算，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法在化学计算中的灵活应用。