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2021届高中化学新教材同步选择性必修第一册 模块综合试卷(一)学案
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这是一份2021届高中化学新教材同步选择性必修第一册 模块综合试卷(一)学案，共13页。
模块综合试卷(一)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是( )
A．反应进行的方向 B．反应的快慢
C．反应进行的限度 D．反应物的多少
答案 D
解析 我们要讨论一个化学反应的原理，应该讨论反应向什么方向进行，反应进行的快慢程度，反应进行的最大程度是多少，因此与讨论研究反应无关的是反应物的多少。
2．某同学在实验报告中记录了下列数据，其中正确的是( )
A．用25 mL量筒量取12.36 mL盐酸
B．用pH试纸测出某溶液pH为3.5
C．用托盘天平称取8.75 g食盐
D．用酸式滴定管测出消耗盐酸的体积为15.60 mL
答案 D
3．(2020·贵阳月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．升高温度可降低化学反应的活化能，使化学反应速率加快
B．在相同温度下，两个相同的容器中，分别充入相同物质的量的Br2和Cl2，让它们与等量的氢气发生反应，反应速率相同
C．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快
答案 C
解析 升高温度使更多的分子能量增加变为活化分子，增大活化分子百分数，提高化学反应速率，A错误；氧化性：Cl2＞Br2，相同条件下与H2反应，Cl2反应速率快，B错误；等浓度的盐酸和硝酸中c(H＋)都为0.1 mol·L－1，与相同形状和大小的大理石反应的速率相同，C正确；有气体参加的化学反应，增大压强，增大单位体积内的分子总数，活化分子的百分数不变，D错误。
4.(2020·济宁期中)反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示，t1时刻反应达到平衡，维持其他条件不变，t1时刻只改变一种条件，该条件可能是( )
①增大H2浓度 ②缩小容器体积 ③恒容时充入Ar气
④使用催化剂
A．①② B．③④ C．②④ D．①④
答案 C
解析 反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)是一个反应前后气体分子数不变的可逆反应。由图可知，t1时刻反应达到平衡，维持其他条件不变，t1时刻只改变一种条件，逆反应速率增大后并不再改变，说明化学平衡不移动，则改变条件后正反应速率和逆反应速率相等，该条件可能是加入催化剂或增大压强，C正确。
5．下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是( )
A．相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等
B．常温下，测得0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH＝4
C．常温下，将pH＝1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得pH<4
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
答案 A
解析 强、弱电解质的本质区别是看能否完全电离；若完全电离则为强电解质；若部分电离则为弱电解质。
选项
内容指向·联系分析
结论
A
pH相同，说明两溶液中的c(H＋)相同，与同样的锌反应时产生H2的起始速率相同，无法证明醋酸是否完全电离
不能证明
B
若为强酸，常温下0.1 mol·L－1的一元酸，pH＝1；而醋酸的pH＝4，证明醋酸未完全电离，是弱电解质
能证明
C
若为强酸，常温下pH＝1的一元酸稀释1 000倍后，溶液的pH＝4；而pH＝1的醋酸稀释1 000倍后pH<4，证明醋酸在稀释过程中可以继续电离，溶液中存在着醋酸分子，醋酸未完全电离
能证明
D
相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱，证明其溶液中离子浓度小，即醋酸未完全电离
能证明
6.氮及其化合物的转化过程如下图所示，其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是( )
A．图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B．反应①的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
C．在反应②中，若有1.25 mol电子发生转移，则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D．催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
答案 B
解析 A项，催化剂的反应机理是降低活化能，所以曲线d是加入催化剂的能量变化曲线；B项，根据能量变化曲线数据计算；C项，不知道是不是在标准状况下，气体体积不能准确计算；D项，催化剂能提高反应速率，并不能影响反应平衡。
7．(2020·合肥一中期中)下列说法正确的是( )
A．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
B．用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋
C．配制FeSO4 溶液时，将FeSO4 固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度
D．将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后，所得固体为Al2O3和Na2SO3
答案 A
解析 碳酸钠溶液显碱性，加热可以促进碳酸根的水解，使溶液碱性增强，A正确；加热会促进Fe3＋的水解，生成氢氧化铁沉淀，但是还要经过滤才能得到氯化钾溶液，B错误；配制FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中会引入氯离子杂质，C错误；Na2SO3溶液加热蒸干、灼烧时，要考虑空气中的氧气将其氧化，所以最终得到Na2SO4固体，D错误。
8．(2019·南昌月考)在常温下，pH＝2的氯化铁溶液，pH＝2的硫酸溶液，pH＝12的氨水溶液，pH＝12的碳酸钠溶液，水的电离程度分别为a、b、c、d，则这四种溶液中，水的电离程度大小比较正确的是( )
A．a＝d>b＝c B．a＝d>c>b
C．b＝c>a＝d D．b＝c>a>d
答案 A
解析 在常温下，pH＝2的氯化铁溶液和pH＝12的碳酸钠溶液中溶质都促进了水的电离，且相等；pH＝2的硫酸溶液和pH＝12的氨水中溶质都抑制了水的电离且相等；故水的电离程度大小比较正确的是a＝d>b＝c。
9．(2020·寻甸回族彝族自治县教育局高二期末)在100 mL某一元弱酸的溶液中，以0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定得到滴定曲线如图所示。
下列叙述正确的是( )
A．该弱酸在滴定前的浓度是0.15 mol·L－1
B．该弱酸稀释10倍后pH为4
C．滴定过程为求滴定终点，最合适的指示剂是酚酞
D．滴定过程为求滴定终点，最合适的指示剂是甲基橙
答案 C
解析 由图开始时，弱酸的pH＝3，用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点时pH范围是在7～11，变色范围最合适的指示剂是酚酞，用去NaOH的体积是20 mL，该弱酸滴定前的浓度是20 mL×＝0.10 mol·L－1，故A错误；滴定前该弱酸的pH＝3，溶液在稀释过程中会继续电离，该弱酸稀释10倍后，pH小于4，故B错误；用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点时pH范围是7～11，变色范围最合适的指示剂是酚酞，故C正确，D错误。
10．下列叙述正确的是( )
A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B．25 ℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH＝7
C．25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D．0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl－)＝c(I－)
答案 C
解析 稀醋酸中加入醋酸钠，使溶液中的c(CH3COO－)增大，抑制醋酸的电离，A项错误；二者完全反应生成NH4NO3，NH发生水解，溶液呈酸性，pH<7，B项错误；H2S部分电离，而Na2S完全电离，在等浓度的两种溶液中，Na2S溶液中的离子浓度较大，溶液的导电能力强，C项正确；0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，达到沉淀溶解平衡，因为AgCl的溶解度大于AgI，溶液中c(Cl－)>c(I－)，D项错误。
11．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：
Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10
下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
C．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
答案 D
解析 胃液中存在盐酸，难溶碳酸盐在胃液中能溶解，故A、B错；硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的，此时c(Ba2＋)＝≈1.05×10－5 mol·L－1
>1.0×10－5 mol·L－1，故误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，C错；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液洗胃时，胃液中c(Ba2＋)＝＝ mol·
L－1≈3.1×10－10 mol·L－1<1.05×10－5 mol·L－1。
12．(2020·济宁月考)工业废气H2S经资源化利用后可回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·mol－1。H2S燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．电极a为电池的负极
B．电极b上的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．若有17 g H2S参与反应，则会有1 mol H＋经质子膜进入正极区
D．若电路中通过2 mol电子，则电池内部释放632 kJ热能
答案 D
解析 H2S被氧化为S2的电极a为电池的负极，故A正确；酸性燃料电池，正极电极b上的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B正确；H2S～2e－，若有17 g H2S参与反应，则会有1 mol H＋经质子膜进入正极区，故C正确。
13．用如图所示装置处理含NO的酸性工业废水，某电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，则下列说法错误的是( )
A．电源正极为A，电解过程中有气体放出
B．电解时H＋从质子交换膜左侧向右侧移动
C．电解过程中，右侧电解液pH保持不变
D．电解池一侧生成5.6 g N2，另一侧溶液质量减少18 g
答案 C
解析 A项，根据题意，与B极相连的电极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，作电解池的阴极，故B为负极，则A为正极，溶液中的OH－放电，生成O2，正确；B项，电解时，左侧阳极室OH－发生反应，剩余了H＋，故H＋从质子交换膜左侧向右侧移动，正确；C项，在电解过程中，H＋从质子交换膜左侧向右侧移动，故右侧电解液的酸性增强，pH减小，错误；D项，电解池一侧生成5.6 g N2，转移的电子的物质的量为2 mol，故另一侧发生反应的水的物质的量为1 mol，溶液质量减少18 g，正确。
14．(2020·北京西城区期末)利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．H＋由阳极区向阴极区迁移
B．阳极电极反应式：2HCl ＋ 2e－===Cl2＋2H＋
C．阴极电极反应式：Fe3＋＋e－===Fe2＋
D．阴极区发生的反应有：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
答案 B
解析 A项，H＋在电源的右侧产生，在电源的左侧被消耗，右侧为阳极，左侧为阴极，即H＋由阳极区向阴极区迁移，正确；B项，阳极发生氧化反应，是失去电子的过程，电极反应为：2HCl－2e－===2H＋＋Cl2，错误；C项，阴极发生还原反应，是得到电子的过程，电极反应为：Fe3＋＋e－===Fe2＋，正确；D项，根据图中的循环，可以推出阴极区域会发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，正确。
15.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。则下列说法中正确的是( )
A．该反应的ΔH>0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
答案 D
解析 由图像可知，T1K2，A、B项不正确；T2时D点表示c(NO)>c(NO)平衡，因此由D→B点需降低c(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v正>v逆，C项不正确；由于C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D项正确。
16．(2020·苏州质检)常温下，将HCl气体通入1 L 浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和NaB的混合溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是( )
A．Ka(HB)的数量级为10－9
B．酸性的强弱顺序为HCl>HA>HB
C．当通入0.1 mol HCl气体时c(B－)>c(A－)
D．当混合溶液呈中性时：
c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)
答案 C
解析 根据图像可知，当lg ＝3时，pH＝6，此时，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，＝103，Ka(HB)＝＝10－6×10－3＝10－9，A正确；pH一定时，lg＞lg，则有＞，＜，式子两边都乘以c(H＋)，可得＜，即Ka(HB)＜Ka(HA)，所以酸性：HA＞HB，向NaA和NaB的混合溶液中通入HCl后，溶液中存在HA、HB，则说明HCl酸性强于HA和HB，所以酸性强弱顺序为HCl＞HA＞HB，B正确；原溶液中NaA和NaB均为0.1 mol，根据强酸制弱酸原理，通入0.1 mol HCl，H＋先与B－反应，反应后溶液中溶质为0.1 mol NaA、0.1 mol NaCl、0.1 mol HB，NaA完全电离，微弱水解，而HB部分电离，所以溶液中c(B－)＜c(A－)，C错误；混合溶液的电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)＋c(OH－)，当溶液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)，D正确。
二、非选择题(本题包括5个小题，共52分)
17．(10分)(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是____________________。
②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_____________________________。
(2)已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1①
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为________________。
(3)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为
30 kJ，其他相关数据如下表：
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
200
a
则表中a＝______________。
答案 (1)①放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
②NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
(2)2NA (或1.204×1024) (3)369
解析 (1)由图可知：NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273 kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq) ΔH＝－73 kJ·mol－1,2个热化学方程式相加即可得第②问答案。
(2)(①＋②×2)×得：CO(g)＋Na2O2(s)===Na2CO3(s) ΔH＝－509 kJ·mol－1，即该反应放出509 kJ热量时转移2 mol e－。
(3)由题中热化学方程式及蒸发1 mol Br2(l)吸热30 kJ可得：H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－102 kJ·mol－1，则436＋200－2a＝－102，a＝369。
18．(12分)(2020·西安期末)回答下列问题：
(1)工业合成氨的原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。现将6 mol N2和14 mol H2充入如图所示密闭容器中，保持压强不变，开始时活塞的位置如图1所示，当反应达到平衡时，活塞的位置如图2所示。
①下列表述能说明反应已达到平衡的是________(填字母)。
A．活塞不再移动
B．容器内压强不再改变
C．容器内气体密度不再改变
D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变
②已知某次反应过程中逆反应速率随时间的变化关系如图3所示，若在t1时刻反应恰好达到了平衡，此时改变了某一条件，则改变的一种条件是________。
(2)治理NO的一种方法是先将NO氧化成NO2后，再将NO2通入还原性碱溶液中电解转化成N2，其中氧化的反应原理为NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH<0。下列说法正确的是________(填字母)。
A．已知该反应在较低温度下能自发进行，说明ΔS＝0
B．加入催化剂，可降低反应的活化能和焓变，从而加快反应的速率
C．活化分子有效碰撞理论中，活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值
D．在一定温度下，向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1∶3的NO和O3，达到平衡时NO转化率为α，再充入一定量物质的量之比为1∶3的NO和O3，NO转化率不变
(3)处理汽车尾气中的氮氧化物还可以用NH3还原法，假设在恒容密闭容器中，仅发生反应：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0。测得NO的平衡转化率随温度的变化关系如图4所示，已知温度为T3时，反应达到平衡所需时间为10 min。请在图中画出不同温度下(其他条件均相同)，反应都经过10 min时，NO转化率的曲线示意图。
答案 (1)①ACD ②加压 (2)D
(3)
解析 (1)①A项，该反应为体积变化的反应，反应过程中气体的体积发生变化，因此活塞不再移动时，说明反应达到平衡状态，正确；B项，该装置为恒压装置，反应过程中压强始终不变，错误；C项，由于反应物和生成物都是气体，则混合气体的质量不变，由于容器为恒压装置，反应过程中，气体体积发生变化，根据公式ρ＝可知，当混合气体的密度不变时，则反应达到平衡状态，正确；D项，该反应前后为气体分子数改变的反应，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达到平衡，正确。②由图可知，t1时刻后，反应速率增大，而升高温度、增大压强或加入催化剂都可能增大反应速率，而t1时刻反应达到平衡，则改变的条件为加压。
(2)A项，该反应的ΔH<0，依据ΔG＝ΔH－TΔS<0可知，该反应在较低温度下自发进行，则ΔS<0，错误；B项，催化剂能降低反应的活化能，加快化学反应速率，不改变化学反应的焓变，错误；C项，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之间的差值，错误；D项，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下反应达到平衡状态，同等倍数的增大反应物的浓度，当再次达到平衡时，NO转化率不变，D正确。
(3)反应进行前10 min内，反应正向进行，因此NO的转化率增大，由于升高温度，反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，所以温度低于T3时，10 min内反应均未达到平衡，NO的转化率低于其平衡状态的转化率，即在平衡转化率曲线下方，图像为：
19．(12分)(1)电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性混合溶液来模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为___________________________________________________。
电解过程中溶液初始Cl－浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示。
②图1中当Cl－浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是______________________________________________；而当Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度也较高，可能的原因是______________________。
③图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是________________________________________________________________________。
(2)通过调节溶液pH，在弱碱性条件下，用漂白粉溶液也可将废水中的CN－转化为碳酸盐和N2而除去。写出该反应的离子方程式：_______________________________________。
(3)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知Ksp(NiS)＝1.1×10－21，Ksp(CuS)＝1.3×
10－36，国家规定的排放标准：镍低于1.1×10－5 mol·L－1，铜低于7.8×10－5mol·L－1。则需要控制溶液中S2－的浓度不低于________mol·L－1。
答案 (1)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②阳极可能OH－放电，产生大量氧气，消耗电能 Cl－浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO
③pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出
(2)2CN－＋5ClO－＋2OH－＋2Ca2＋===2CaCO3↓＋N2↑＋5Cl－＋H2O
(3)10－16
解析 (1)①阳极失去电子发生氧化反应，故电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；
②氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是阳极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则阳极可能OH－放电，产生大量氧气，消耗电能；当Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度也较高，可能的原因是：Cl－浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO；
③当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是：pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，因为漂白粉溶液也可将废水中的CN－转化为碳酸盐和N2而除去，故离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－＋2Ca2＋===2CaCO3↓＋N2↑＋5Cl－＋H2O。
(3)Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)＝1.1×10－21，则c(S2－)＝＝＝10－16mol·L－1，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝1.3×10－36，c(S2－)＝＝≈1.7×10－32 mol·L－1，1.7×10－32 mol·L－1＜10－16 mol·L－1，故需要控制溶液中S2－的浓度不低于10－16 mol·L－1。
20．(10分)(2020·抚顺期末)25 ℃时，CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5。常温下，往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，pH变化曲线如图所示：
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(2)A点对应的横坐标为25 mL，请用离子方程式解释A点所示的溶液显碱性的原因：
________________________________________________________________________。
(3)A点所示的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是：__________________________。
(4)B点所示溶液中，＝________。
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH混合溶液，请判断该溶液中c(CH3COOH)____(填“＞”“＜”或“＝”)c(CH3COO－)。
答案 (1)0.1 mol·L－1 (2)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
(3)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
(4)18 (5)<
解析 (2)A点为NaOH和醋酸恰好完全反应的点，溶质为醋酸钠，因为醋酸根离子会水解，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故溶液显碱性。
(3)A点存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因为溶液显碱性，则c(H＋)＜c(OH－)，则c(Na＋)＞c(CH3COO－)，因为溶液中醋酸钠是大量的，氢离子和氢氧根为少量的，故c(Na＋)>c(CH3COO－)＞c(OH－)>c(H＋)。
(4)B点所示溶液中，＝＝＝18。
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH混合溶液，pH＜7，溶液显酸性，说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，所以溶液中c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)。
21．(8分)(2020·合肥一中期末)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。
(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)该电解池的阳极反应式为_____________________________________________________，
肼燃料电池中A极发生的电极反应为______________________________________________。
(3)当反应生成14.4 g Cu2O时，至少需要肼________ mol。
答案 (1)B 阴 (2)2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
(3) 0.05
解析 (1)燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料，即A极为负极，B极为正极。图乙为电解池装置，电解目的为制备Cu2O，则D极作阳极，接电池正极(B极)，铜被氧化。阳极反应式为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O，反应消耗OH－，采用阴离子交换膜使OH－向阳极移动。
(2)根据上述分析，阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O；A极为负极，N2H4失电子，转化为N2，故电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O。
(3)根据电极反应可知，Cu2O与N2H4、e－的数量关系式为4e－～2Cu2O～N2H4，所以n(N2H4)＝0.5n(Cu2O)＝×0.5＝0.05 mol。
模块综合试卷(一)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是( )
A．反应进行的方向 B．反应的快慢
C．反应进行的限度 D．反应物的多少
答案 D
解析 我们要讨论一个化学反应的原理，应该讨论反应向什么方向进行，反应进行的快慢程度，反应进行的最大程度是多少，因此与讨论研究反应无关的是反应物的多少。
2．某同学在实验报告中记录了下列数据，其中正确的是( )
A．用25 mL量筒量取12.36 mL盐酸
B．用pH试纸测出某溶液pH为3.5
C．用托盘天平称取8.75 g食盐
D．用酸式滴定管测出消耗盐酸的体积为15.60 mL
答案 D
3．(2020·贵阳月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．升高温度可降低化学反应的活化能，使化学反应速率加快
B．在相同温度下，两个相同的容器中，分别充入相同物质的量的Br2和Cl2，让它们与等量的氢气发生反应，反应速率相同
C．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快
答案 C
解析 升高温度使更多的分子能量增加变为活化分子，增大活化分子百分数，提高化学反应速率，A错误；氧化性：Cl2＞Br2，相同条件下与H2反应，Cl2反应速率快，B错误；等浓度的盐酸和硝酸中c(H＋)都为0.1 mol·L－1，与相同形状和大小的大理石反应的速率相同，C正确；有气体参加的化学反应，增大压强，增大单位体积内的分子总数，活化分子的百分数不变，D错误。
4.(2020·济宁期中)反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示，t1时刻反应达到平衡，维持其他条件不变，t1时刻只改变一种条件，该条件可能是( )
①增大H2浓度 ②缩小容器体积 ③恒容时充入Ar气
④使用催化剂
A．①② B．③④ C．②④ D．①④
答案 C
解析 反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)是一个反应前后气体分子数不变的可逆反应。由图可知，t1时刻反应达到平衡，维持其他条件不变，t1时刻只改变一种条件，逆反应速率增大后并不再改变，说明化学平衡不移动，则改变条件后正反应速率和逆反应速率相等，该条件可能是加入催化剂或增大压强，C正确。
5．下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是( )
A．相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等
B．常温下，测得0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH＝4
C．常温下，将pH＝1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得pH<4
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
答案 A
解析 强、弱电解质的本质区别是看能否完全电离；若完全电离则为强电解质；若部分电离则为弱电解质。
选项
内容指向·联系分析
结论
A
pH相同，说明两溶液中的c(H＋)相同，与同样的锌反应时产生H2的起始速率相同，无法证明醋酸是否完全电离
不能证明
B
若为强酸，常温下0.1 mol·L－1的一元酸，pH＝1；而醋酸的pH＝4，证明醋酸未完全电离，是弱电解质
能证明
C
若为强酸，常温下pH＝1的一元酸稀释1 000倍后，溶液的pH＝4；而pH＝1的醋酸稀释1 000倍后pH<4，证明醋酸在稀释过程中可以继续电离，溶液中存在着醋酸分子，醋酸未完全电离
能证明
D
相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱，证明其溶液中离子浓度小，即醋酸未完全电离
能证明
6.氮及其化合物的转化过程如下图所示，其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是( )
A．图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B．反应①的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
C．在反应②中，若有1.25 mol电子发生转移，则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D．催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
答案 B
解析 A项，催化剂的反应机理是降低活化能，所以曲线d是加入催化剂的能量变化曲线；B项，根据能量变化曲线数据计算；C项，不知道是不是在标准状况下，气体体积不能准确计算；D项，催化剂能提高反应速率，并不能影响反应平衡。
7．(2020·合肥一中期中)下列说法正确的是( )
A．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
B．用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋
C．配制FeSO4 溶液时，将FeSO4 固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度
D．将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后，所得固体为Al2O3和Na2SO3
答案 A
解析 碳酸钠溶液显碱性，加热可以促进碳酸根的水解，使溶液碱性增强，A正确；加热会促进Fe3＋的水解，生成氢氧化铁沉淀，但是还要经过滤才能得到氯化钾溶液，B错误；配制FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中会引入氯离子杂质，C错误；Na2SO3溶液加热蒸干、灼烧时，要考虑空气中的氧气将其氧化，所以最终得到Na2SO4固体，D错误。
8．(2019·南昌月考)在常温下，pH＝2的氯化铁溶液，pH＝2的硫酸溶液，pH＝12的氨水溶液，pH＝12的碳酸钠溶液，水的电离程度分别为a、b、c、d，则这四种溶液中，水的电离程度大小比较正确的是( )
A．a＝d>b＝c B．a＝d>c>b
C．b＝c>a＝d D．b＝c>a>d
答案 A
解析 在常温下，pH＝2的氯化铁溶液和pH＝12的碳酸钠溶液中溶质都促进了水的电离，且相等；pH＝2的硫酸溶液和pH＝12的氨水中溶质都抑制了水的电离且相等；故水的电离程度大小比较正确的是a＝d>b＝c。
9．(2020·寻甸回族彝族自治县教育局高二期末)在100 mL某一元弱酸的溶液中，以0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定得到滴定曲线如图所示。
下列叙述正确的是( )
A．该弱酸在滴定前的浓度是0.15 mol·L－1
B．该弱酸稀释10倍后pH为4
C．滴定过程为求滴定终点，最合适的指示剂是酚酞
D．滴定过程为求滴定终点，最合适的指示剂是甲基橙
答案 C
解析 由图开始时，弱酸的pH＝3，用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点时pH范围是在7～11，变色范围最合适的指示剂是酚酞，用去NaOH的体积是20 mL，该弱酸滴定前的浓度是20 mL×＝0.10 mol·L－1，故A错误；滴定前该弱酸的pH＝3，溶液在稀释过程中会继续电离，该弱酸稀释10倍后，pH小于4，故B错误；用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点时pH范围是7～11，变色范围最合适的指示剂是酚酞，故C正确，D错误。
10．下列叙述正确的是( )
A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B．25 ℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH＝7
C．25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D．0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl－)＝c(I－)
答案 C
解析 稀醋酸中加入醋酸钠，使溶液中的c(CH3COO－)增大，抑制醋酸的电离，A项错误；二者完全反应生成NH4NO3，NH发生水解，溶液呈酸性，pH<7，B项错误；H2S部分电离，而Na2S完全电离，在等浓度的两种溶液中，Na2S溶液中的离子浓度较大，溶液的导电能力强，C项正确；0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，达到沉淀溶解平衡，因为AgCl的溶解度大于AgI，溶液中c(Cl－)>c(I－)，D项错误。
11．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：
Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10
下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
C．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
答案 D
解析 胃液中存在盐酸，难溶碳酸盐在胃液中能溶解，故A、B错；硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的，此时c(Ba2＋)＝≈1.05×10－5 mol·L－1
>1.0×10－5 mol·L－1，故误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，C错；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液洗胃时，胃液中c(Ba2＋)＝＝ mol·
L－1≈3.1×10－10 mol·L－1<1.05×10－5 mol·L－1。
12．(2020·济宁月考)工业废气H2S经资源化利用后可回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·mol－1。H2S燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．电极a为电池的负极
B．电极b上的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．若有17 g H2S参与反应，则会有1 mol H＋经质子膜进入正极区
D．若电路中通过2 mol电子，则电池内部释放632 kJ热能
答案 D
解析 H2S被氧化为S2的电极a为电池的负极，故A正确；酸性燃料电池，正极电极b上的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B正确；H2S～2e－，若有17 g H2S参与反应，则会有1 mol H＋经质子膜进入正极区，故C正确。
13．用如图所示装置处理含NO的酸性工业废水，某电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，则下列说法错误的是( )
A．电源正极为A，电解过程中有气体放出
B．电解时H＋从质子交换膜左侧向右侧移动
C．电解过程中，右侧电解液pH保持不变
D．电解池一侧生成5.6 g N2，另一侧溶液质量减少18 g
答案 C
解析 A项，根据题意，与B极相连的电极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，作电解池的阴极，故B为负极，则A为正极，溶液中的OH－放电，生成O2，正确；B项，电解时，左侧阳极室OH－发生反应，剩余了H＋，故H＋从质子交换膜左侧向右侧移动，正确；C项，在电解过程中，H＋从质子交换膜左侧向右侧移动，故右侧电解液的酸性增强，pH减小，错误；D项，电解池一侧生成5.6 g N2，转移的电子的物质的量为2 mol，故另一侧发生反应的水的物质的量为1 mol，溶液质量减少18 g，正确。
14．(2020·北京西城区期末)利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．H＋由阳极区向阴极区迁移
B．阳极电极反应式：2HCl ＋ 2e－===Cl2＋2H＋
C．阴极电极反应式：Fe3＋＋e－===Fe2＋
D．阴极区发生的反应有：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
答案 B
解析 A项，H＋在电源的右侧产生，在电源的左侧被消耗，右侧为阳极，左侧为阴极，即H＋由阳极区向阴极区迁移，正确；B项，阳极发生氧化反应，是失去电子的过程，电极反应为：2HCl－2e－===2H＋＋Cl2，错误；C项，阴极发生还原反应，是得到电子的过程，电极反应为：Fe3＋＋e－===Fe2＋，正确；D项，根据图中的循环，可以推出阴极区域会发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，正确。
15.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。则下列说法中正确的是( )
A．该反应的ΔH>0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
答案 D
解析 由图像可知，T1
16．(2020·苏州质检)常温下，将HCl气体通入1 L 浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和NaB的混合溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是( )
A．Ka(HB)的数量级为10－9
B．酸性的强弱顺序为HCl>HA>HB
C．当通入0.1 mol HCl气体时c(B－)>c(A－)
D．当混合溶液呈中性时：
c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)
答案 C
解析 根据图像可知，当lg ＝3时，pH＝6，此时，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，＝103，Ka(HB)＝＝10－6×10－3＝10－9，A正确；pH一定时，lg＞lg，则有＞，＜，式子两边都乘以c(H＋)，可得＜，即Ka(HB)＜Ka(HA)，所以酸性：HA＞HB，向NaA和NaB的混合溶液中通入HCl后，溶液中存在HA、HB，则说明HCl酸性强于HA和HB，所以酸性强弱顺序为HCl＞HA＞HB，B正确；原溶液中NaA和NaB均为0.1 mol，根据强酸制弱酸原理，通入0.1 mol HCl，H＋先与B－反应，反应后溶液中溶质为0.1 mol NaA、0.1 mol NaCl、0.1 mol HB，NaA完全电离，微弱水解，而HB部分电离，所以溶液中c(B－)＜c(A－)，C错误；混合溶液的电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)＋c(OH－)，当溶液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(A－)＋c(B－)，D正确。
二、非选择题(本题包括5个小题，共52分)
17．(10分)(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是____________________。
②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_____________________________。
(2)已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1①
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为________________。
(3)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为
30 kJ，其他相关数据如下表：
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
200
a
则表中a＝______________。
答案 (1)①放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
②NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
(2)2NA (或1.204×1024) (3)369
解析 (1)由图可知：NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273 kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq) ΔH＝－73 kJ·mol－1,2个热化学方程式相加即可得第②问答案。
(2)(①＋②×2)×得：CO(g)＋Na2O2(s)===Na2CO3(s) ΔH＝－509 kJ·mol－1，即该反应放出509 kJ热量时转移2 mol e－。
(3)由题中热化学方程式及蒸发1 mol Br2(l)吸热30 kJ可得：H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－102 kJ·mol－1，则436＋200－2a＝－102，a＝369。
18．(12分)(2020·西安期末)回答下列问题：
(1)工业合成氨的原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。现将6 mol N2和14 mol H2充入如图所示密闭容器中，保持压强不变，开始时活塞的位置如图1所示，当反应达到平衡时，活塞的位置如图2所示。
①下列表述能说明反应已达到平衡的是________(填字母)。
A．活塞不再移动
B．容器内压强不再改变
C．容器内气体密度不再改变
D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变
②已知某次反应过程中逆反应速率随时间的变化关系如图3所示，若在t1时刻反应恰好达到了平衡，此时改变了某一条件，则改变的一种条件是________。
(2)治理NO的一种方法是先将NO氧化成NO2后，再将NO2通入还原性碱溶液中电解转化成N2，其中氧化的反应原理为NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH<0。下列说法正确的是________(填字母)。
A．已知该反应在较低温度下能自发进行，说明ΔS＝0
B．加入催化剂，可降低反应的活化能和焓变，从而加快反应的速率
C．活化分子有效碰撞理论中，活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值
D．在一定温度下，向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1∶3的NO和O3，达到平衡时NO转化率为α，再充入一定量物质的量之比为1∶3的NO和O3，NO转化率不变
(3)处理汽车尾气中的氮氧化物还可以用NH3还原法，假设在恒容密闭容器中，仅发生反应：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0。测得NO的平衡转化率随温度的变化关系如图4所示，已知温度为T3时，反应达到平衡所需时间为10 min。请在图中画出不同温度下(其他条件均相同)，反应都经过10 min时，NO转化率的曲线示意图。
答案 (1)①ACD ②加压 (2)D
(3)
解析 (1)①A项，该反应为体积变化的反应，反应过程中气体的体积发生变化，因此活塞不再移动时，说明反应达到平衡状态，正确；B项，该装置为恒压装置，反应过程中压强始终不变，错误；C项，由于反应物和生成物都是气体，则混合气体的质量不变，由于容器为恒压装置，反应过程中，气体体积发生变化，根据公式ρ＝可知，当混合气体的密度不变时，则反应达到平衡状态，正确；D项，该反应前后为气体分子数改变的反应，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达到平衡，正确。②由图可知，t1时刻后，反应速率增大，而升高温度、增大压强或加入催化剂都可能增大反应速率，而t1时刻反应达到平衡，则改变的条件为加压。
(2)A项，该反应的ΔH<0，依据ΔG＝ΔH－TΔS<0可知，该反应在较低温度下自发进行，则ΔS<0，错误；B项，催化剂能降低反应的活化能，加快化学反应速率，不改变化学反应的焓变，错误；C项，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之间的差值，错误；D项，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下反应达到平衡状态，同等倍数的增大反应物的浓度，当再次达到平衡时，NO转化率不变，D正确。
(3)反应进行前10 min内，反应正向进行，因此NO的转化率增大，由于升高温度，反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，所以温度低于T3时，10 min内反应均未达到平衡，NO的转化率低于其平衡状态的转化率，即在平衡转化率曲线下方，图像为：
19．(12分)(1)电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性混合溶液来模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为___________________________________________________。
电解过程中溶液初始Cl－浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示。
②图1中当Cl－浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是______________________________________________；而当Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度也较高，可能的原因是______________________。
③图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是________________________________________________________________________。
(2)通过调节溶液pH，在弱碱性条件下，用漂白粉溶液也可将废水中的CN－转化为碳酸盐和N2而除去。写出该反应的离子方程式：_______________________________________。
(3)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知Ksp(NiS)＝1.1×10－21，Ksp(CuS)＝1.3×
10－36，国家规定的排放标准：镍低于1.1×10－5 mol·L－1，铜低于7.8×10－5mol·L－1。则需要控制溶液中S2－的浓度不低于________mol·L－1。
答案 (1)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②阳极可能OH－放电，产生大量氧气，消耗电能 Cl－浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO
③pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出
(2)2CN－＋5ClO－＋2OH－＋2Ca2＋===2CaCO3↓＋N2↑＋5Cl－＋H2O
(3)10－16
解析 (1)①阳极失去电子发生氧化反应，故电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；
②氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是阳极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则阳极可能OH－放电，产生大量氧气，消耗电能；当Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度也较高，可能的原因是：Cl－浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO；
③当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是：pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，因为漂白粉溶液也可将废水中的CN－转化为碳酸盐和N2而除去，故离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－＋2Ca2＋===2CaCO3↓＋N2↑＋5Cl－＋H2O。
(3)Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)＝1.1×10－21，则c(S2－)＝＝＝10－16mol·L－1，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝1.3×10－36，c(S2－)＝＝≈1.7×10－32 mol·L－1，1.7×10－32 mol·L－1＜10－16 mol·L－1，故需要控制溶液中S2－的浓度不低于10－16 mol·L－1。
20．(10分)(2020·抚顺期末)25 ℃时，CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5。常温下，往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，pH变化曲线如图所示：
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(2)A点对应的横坐标为25 mL，请用离子方程式解释A点所示的溶液显碱性的原因：
________________________________________________________________________。
(3)A点所示的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是：__________________________。
(4)B点所示溶液中，＝________。
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH混合溶液，请判断该溶液中c(CH3COOH)____(填“＞”“＜”或“＝”)c(CH3COO－)。
答案 (1)0.1 mol·L－1 (2)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
(3)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
(4)18 (5)<
解析 (2)A点为NaOH和醋酸恰好完全反应的点，溶质为醋酸钠，因为醋酸根离子会水解，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故溶液显碱性。
(3)A点存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因为溶液显碱性，则c(H＋)＜c(OH－)，则c(Na＋)＞c(CH3COO－)，因为溶液中醋酸钠是大量的，氢离子和氢氧根为少量的，故c(Na＋)>c(CH3COO－)＞c(OH－)>c(H＋)。
(4)B点所示溶液中，＝＝＝18。
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH混合溶液，pH＜7，溶液显酸性，说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，所以溶液中c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)。
21．(8分)(2020·合肥一中期末)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。
(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)该电解池的阳极反应式为_____________________________________________________，
肼燃料电池中A极发生的电极反应为______________________________________________。
(3)当反应生成14.4 g Cu2O时，至少需要肼________ mol。
答案 (1)B 阴 (2)2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
(3) 0.05
解析 (1)燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料，即A极为负极，B极为正极。图乙为电解池装置，电解目的为制备Cu2O，则D极作阳极，接电池正极(B极)，铜被氧化。阳极反应式为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O，反应消耗OH－，采用阴离子交换膜使OH－向阳极移动。
(2)根据上述分析，阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O；A极为负极，N2H4失电子，转化为N2，故电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O。
(3)根据电极反应可知，Cu2O与N2H4、e－的数量关系式为4e－～2Cu2O～N2H4，所以n(N2H4)＝0.5n(Cu2O)＝×0.5＝0.05 mol。
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