内容正文:
(满分:100分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022·莆田期中)化学与技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中错误的是( )
A.对废旧电池进行回收处理,主要是为了环境保护和变废为宝
B.氢能源推广使用难在较高的制氢成本、贮氢难与氢氧燃料电池催化剂贵
C.大力开发和应用氢能源有利于实现“低碳经济”
D.工业上采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁
解析 D 电解氯化镁溶液生成氯气、氢气与氢氧化镁,得不到镁;工业上用电解熔融氯化镁的方法制取镁,D错误。
2.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”。陈藏器曰:生熟铜皆有青,即是铜之精华,大者即空绿,以次空青也。铜青则是铜器上绿色者,淘洗用之。反应原理为( )
A.析氢腐蚀 B.吸氧腐蚀
C.化学腐蚀 D.置换反应
解析 C 铜在空气中长时间放置,会与空气中氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,发生反应为2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3,所以反应原理为化学腐蚀。
3.(2022·永安期中)化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
A.惰性电极电解熔融氯化镁时,阴极的电极反应式为:Mg2++2e-===Mg
B.氢氧燃料电池负极的电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极的电极反应式:Fe-3e-===Fe3+
解析 A 氢氧燃料电池的负极是H2发生失电子的氧化反应,正极上是O2得电子的还原反应,若电解质溶液为酸性,负极反应为H2-2e-===2H+,若为碱性时为H2-2e-+2OH-===2H2O,B错误;粗铜精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,C错误;钢铁发生电化学腐蚀时,铁为负极被氧化成亚铁离子而不是铁离子,D错误。
4.(2022·全国乙卷)LiO2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电LiO2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A.充电时,电池的总反应Li2O2===2Li+O2
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-===Li2O2
解析 C 充电时光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-===Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2),则充电时总反应为Li2O2===2Li+O2,结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极;则放电时金属Li电极为负极,光催化电极为正极;据此作答。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电,结合阴极反应和阳极反应,充电时电池的总反应为Li2O2===2Li+O2,A正确;充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,阴极反应与电子有关,阳极反应与空穴有关,故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;放电时,金属Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;放电时总反应为2Li+O2===Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-===Li2O2,D正确。
5.(2021·邯郸高二检测)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)。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)
D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)
解析 C 充电时装置为电解池,溶液中的阳离子向阴极移动,故A项错误。充电时的总反应为放电时的逆反应:2Zn(OH)===2Zn+O2+4OH-+2H2O,c(OH-)逐渐增大,故B项错误。放电时负极失电子发生氧化反应,由放电时的总反应可知,负极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn(OH),故C项正确。由放电时的总反应可知,电路中通过2 mol电子时,消耗0.5 mol O2,其体积为11.2 L(标准状况),故D项错误。
6.SO2是主要大气污染物之一,工业上可用如下装置吸收转化SO2(A、B为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A.电子流动方向为a→A→B→b
B.a、A极上均发生氧化反应
C.离子交换