2020化学人教版选修4作业第四章过关检测解析

第四章过关检测对应学生用书P83本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共48分)1．下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极答案B解析铜锌原电池中，电子从负极锌沿外电路流向正极铜，B项错误。2．由图分析，下列叙述正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中Cl－均向Fe电极移动C．Ⅰ和Ⅱ中负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋D．Ⅰ和Ⅱ中正极反应式均为O2＋4e－＋2H2O===4OH－答案A解析两个原电池中正极金属Fe(Ⅰ中)、Cu(Ⅱ中)不参与反应，因此不会被腐蚀，A项正确；Ⅰ中锌作负极，则氯离子向锌电极移动，Ⅱ中铁作负极，则氯离子向铁电极移动，B项错误；Ⅰ中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误；Ⅱ中正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，D项错误。3．目前，脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域。含铁脱氧剂利用铁易被氧化的性质，完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方：主要原料用量含碳4%的铸铁粉80g滑石粉40g食盐4g乙醇适量下列反应式中与铁脱氧原理无关的是()A．Fe－2e－===Fe2＋B．C＋O2===CO2C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3D．2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O答案B解析脱氧保鲜剂的脱氧原理与铁的吸氧腐蚀类似。铁锈的形成过程主要是Fe­C原电池发生吸氧腐蚀的过程：负极反应为2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Fe2＋和OH－结合：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3缓慢分解：2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，也可能含有未分解的Fe(OH)3。4．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图b中，开关由M改置于N时，Cu­Zn合金的腐蚀速率减小C．图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D．图d中，Zn­MnO2干电池放电腐蚀主要是因为MnO2的还原作用答案B解析图a中，铁棒靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中开关置于M时，Cu­Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu­Zn合金作正极，腐蚀速率减小，B项正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上产生，C项错误；图d中Zn­MnO2干电池放电腐蚀主要是因为Zn发生氧化反应，D项错误。5．(2016·全国卷Ⅱ)Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑答案B解析Mg­AgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反应式应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B错误。6．(2016·全国卷Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SO2－4离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0．5mol的O2生成答案B解析负极区(阴极)电极反应为：4H＋＋4e－===2H2↑，正极区(阳极)电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。通电后SO2－4向正极移动，正极区OH－放电，溶液酸性增强，pH减小，A错误；负极区反应为4H＋＋4e－===2H2↑，溶液pH增大，C错误；由正极区电极反应知，该反应中转移电子数为4，则当电路中通过1mol电子的电量时，会有0．25molO2生成，D错误。7．(2015·天津高考)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案C解析锌电极是原电池的负极，发生氧化反应，铜电极是原电池的正极，发生还原反应，A错误；阳离子交换膜不允许阴离子通过，所以电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)不变，B错误；乙池发生的电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中Cu2＋逐渐减少，为维持溶液中的电荷平衡，Zn2＋会不断移向乙池，使溶液质量增加，C正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，D错误。8．(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O答案A解析负极发生氧化反应，生成CO2气体，A错误；微生物电池中的化学反应速率较快，即微生物促进了反应中电子的转移，B正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C正确；电池总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和H2O，D正确。9．氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是()A．电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．通入空气的电极为负极C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗0．5molO2D．a、b、c的大小关系为ab＝c答案A解析题给电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确；题给燃料电池为氢氧燃料电池，通入空气的电极为正极，B项错误；由整个电路中得失电子守恒可知，电解池中产生2molCl2，理论上转移4mole－，则燃料电池中消耗1molO2，C项错误；题给燃料电池的负极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，所以a、b、c的大小关系为cab，D项错误。10．(2016·全国卷Ⅲ)锌­空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)2－4。下列说法正确的是()A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)2－4D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22．4L(标准状况)答案C解析充电时为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，发生的反应为2Zn(OH)2－4===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，电解质溶液中c(OH－)增大，A、B错误；放电时负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)2－4，C正确；每消耗1molO2电路中通过4mol电子，D错误。11．电化学降解NO－3的原理如图所示。下列说法不正确的是()A．铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO2B．铅蓄电池在工作过程中负极质量增加C．该电解池的阴极反应式为2NO－3＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－D．若电解过程中转移2mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为10．4g答案D解析由原理示意图可知，硝酸根离子转化为氮气，发生还原反应，右侧电极为电解池的阴极，则B极为电池的负极、A极为电池的正极，铅蓄电池的负极材料为Pb，正极材料为PbO2，A项正确；铅蓄电池在工作时负极上铅失去电子转化为硫酸铅附着在电极上，电极质量增加，B项正确；电解池中阴极反应式为2NO－3＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，若电解过程中转移2mol电子，则左侧池中产生氧气0．5mol，同时有2mol氢离子经过质子交换膜到达右侧溶液中，右侧池中产生氮气0．2mol，因此左侧电解液的质量减少18g，右侧电解液的质量减少3．6g，两侧电解液的质量变化差为14．4g，故C项正确，D项不正确。12．用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0．2molCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为()A．0．4molB．0．8molC．1．2molD．1．6mol答案C解析电解CuSO4溶液，开始时阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋反应完全后，2H＋＋2e－===H2↑；阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。反应完毕后向其中加入0．2molCu2(OH)2CO3后可恢复到电解前的浓度和pH，说明析出了0．4molCu,0．2molH2和0．3molO2，生成0．4molCu，转移0．8mol电子，生成0．2molH2，转移0．4mol电子，共转移1．2mol电子，故C项正确。13．(2015·福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A．该装置将化学能转化为光能和电能B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移C．每生成1molO2，有44gCO2被还原D．a电极的反应为：3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O答案B解析该装置将光能和电能转化为化学能，A错误；该装置工作时，a极为阴极，b极为阳极，H＋从阳极(b极)区向阴极(a极)区迁移，B正确；根据电路中通过的电量相等，由2H2O――→失4e－O2、CO2――→得6e－13C3H8O可得：3O2～2CO2，则每生成1molO2，被还原的CO2的质量为23mol×44g/mol≈29．3g，C错误；a极上CO2发生得电子的还原反应转化为C3H8O，D错误。14．(2016·北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑C．c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜答案B解析实验一中，a为阴极，c为阳极，d为阴极，b为阳极，a、d处发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；若b处发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑，不足以解释b处“变红”和“褪色”现象，B错误；c处铁作阳极，发生反应Fe－2e－===Fe2＋，由于生成的Fe2＋浓度较小，且pH试纸本身有颜色，故颜色上无明显变化，C正确；实验二中，两个铜珠的左端均为阳极，右端均为阴极，初始时两个铜珠的左端(阳极)均发生反应Cu－2e－===Cu2＋，右端(阴极)均发生反应2H＋＋2e－===H2↑，一段时间后，Cu2＋移动到m和n处，m、n处附近Cu2＋浓度增大，发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，m、n处能生成铜，D正确