专题1 专题检测试卷(一) 化学反应与能量变化（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（苏教版 江苏专版）

**基本信息** 聚焦化学反应与能量及电化学原理，以概念辨析与综合应用为核心，通过典型题例构建“概念-原理-应用”逻辑链条，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |化学反应与能量|5题（1-3,14,16Ⅰ）|热化学方程式判断、燃烧热计算、键能应用|从能量变化本质（键能）到热化学方程式规范书写，结合盖斯定律实现能量计算迁移| |电化学原理|10题（2,4-5,7,9-13,15,17）|原电池/电解池分析、电极反应书写、金属腐蚀防护|以电极反应为核心，串联离子移动、能量转化，结合新型电池与工业应用体现科学探究| |综合应用|2题（6,16Ⅱ）|跨模块辨析、实际问题解决|融合能量与电化学知识，通过CO₂还原等情境考查科学态度与责任|

专题检测试卷(一) [分值：100分] 一、选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意) 1.(2025·无锡市期中)古诗词及成语是中国传统文化的瑰宝，下列有关说法错误的是(　　) A.“水滴石穿”：空气中的二氧化碳与水和CaCO3发生了化学反应 B.“冰寒于水”：水凝结成冰是放热过程 C.“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”：豆萁中的纤维素燃烧生成CO2和H2O是吸热的过程 D.“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”：火炉中木炭燃烧包含化学能转化为热能的过程 答案　C 解析　空气中的二氧化碳与水和CaCO3发生了化学反应生成碳酸氢钙，A正确；水凝结成冰是放热过程，冰融化成水需要吸收热量，B正确；纤维素燃烧生成CO2和H2O是放热的过程，C错误；木炭燃烧为放热反应，包含化学能转化为热能的过程，D正确。 2.下列设备工作时，把化学能转化为电能的是(　　) A.硅太阳能电池 B.燃气灶 C.太阳能集热器 D.锂离子电池 答案　D 解析　硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，A错误；燃气灶是将化学能主要转化为热能，B错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能，C错误；锂离子电池是将化学能转化为电能，D正确。 3.(2024·常州联盟校调研)下列热化学方程式书写正确的是(　　) A.甲烷的标准燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B.在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.HCl和NaOH发生中和反应生成1 mol H2O时放热57.3 kJ，则该反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-38.6 kJ·mol-1 答案　B 解析　标准燃烧热是指101 kPa下，1 mol物质完全燃烧生成指定物质的反应热，生成的水应为液态，A项错误；2 g即1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，B项正确；NaOH(s)溶于水会放出热量，若表示HCl和NaOH中和反应的反应热，则NaOH应为溶液，C项错误；该反应为可逆反应，则生成2 mol NH3时放出的热量大于38.6 kJ，D项错误。 4.(2025·南航苏州附中高二期末)科学家研究的一种在酸性介质中利用电解原理电化学固氮的示意图如图，氨气在催化剂电极表面产生。下列有关说法不正确的是(　　) A.电化学固氮的条件比原合成氨的条件更温和 B.电化学固氮过程中催化剂电极与电源正极相连 C.电化学固氮法所得氨气中可能含有少量N2H4 D.电化学固氮法反应时会有大量热量放出 答案　B 解析　电化学固氮是在酸性介质中电解得到氨气，合成氨的条件是高温、高压、催化剂，因此前者的条件更温和，故A正确；根据氢离子变为氢原子，化合价降低得到电子，说明电化学固氮过程中催化剂电极为阴极即与电源负极相连，故B错误；电化学固氮法过程中，N2H4可能脱离催化剂表面，因此电化学固氮法所得氨气中可能含有少量N2H4，故C正确；电化学固氮法反应时氮氮三键逐根断裂，不断形成氮氢键，形成氮氢键释放的能量大于断裂时消耗的能量，且电化学固氮法反应时主要是电能转化为化学能，在转化过程中可能有部分能量转变为热量放出，因此电化学固氮法反应时会有大量热量放出，故D正确。 阅读下列材料，完成5~6题。 氢能源及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。有H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。常温下N2H4为液体，具有很高的标准燃烧热(622.1 kJ·mol-1)。以硫酸为电解质，通过催化电解可将N2转化为N2H4；H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用。 5.下列化学反应表示正确的是(　　) A.水煤气法制氢：C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g)　ΔH=131.3 kJ·mol-1 B.电解法制备N2H4的阴极反应：N2+4H+-4e-===N2H4 C.电解水制氢的阳极反应：2H2O+2e-===H2↑+2OH- D.肼的燃烧热：N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-622.1 kJ·mol-1 答案　A 解析　由题意知，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量，则水煤气法制氢：C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g)　ΔH=131.3 kJ·mol-1，A正确；阴极发生得电子的还原反应，电解法制备N2H4的阴极反应：N2+4H++4e-===N2H4，B错误；电解水制氢的阴极反应式：2H2O+2e-===H2↑+2OH-，阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+，C错误；肼的燃烧热：N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-622.1 kJ·mol-1，D错误。 6.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是(　　) A.一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0 B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-===4OH- C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023 D.反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和 答案　A 解析　该反应反应前后气体体积减小，则ΔS<0，如果该反应能自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS<0，所以ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池中，负极氢气失电子发生氧化反应，B错误；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1，11.2 L的氢气物质的量小于0.5 mol，则转移电子的数目小于6.02×1023，C错误；2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，D错误。 7.下面是利用盐桥电池从某些含碘盐中提取碘的两个装置，下列说法中正确的是(　　) A.两个装置中石墨Ⅰ和石墨Ⅱ作负极 B.碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化 C.①中MnO2极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-===Mn2++4OH- D.装置①、②中生成等量的I2时，导线上通过的电子数之比为1∶5 答案　D 解析　装置①中碘离子失去电子被氧化，石墨Ⅰ作负极，装置②中I得到电子被还原，石墨Ⅱ作正极，A、B项错误；①中MnO2得到电子，溶液呈酸性，则电极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O，C项错误；①中1 mol 碘化钠失去1 mol电子，生成0.5 mol I2，②中1 mol 碘酸钠得到5 mol电子，生成0.5 mol I2，则装置①、②中生成等量的I2时，导线上通过的电子数之比为1∶5，D项正确。 8.下列选项正确的是(　　) A.图①可表示Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH=26.7 kJ·mol-1的能量变化 B.图②中ΔH表示碳的标准燃烧热 C.实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测得混合液的最高温度如图③所示(已知V1+V2=60 mL) D.已知稳定性：B<A<C，某反应由两步构成：A—→B—→C，反应过程中的能量变化曲线如图④所示 答案　D 9.(2024·淮安期中)一款新型的Ca⁃LiFePO4可充电电池的工作示意图如图，锂离子导体膜只允许Li+通过。该电池总反应式为xCa2++2LiFePO4xCa+2Li1-xFePO4+2xLi+。下列说法不正确的是(　　) A.充电时，钙电极与直流电源的负极相连 B.充电时，每转移0.2 mol电子，左室中电解质的质量减小4.0 g C.Li1-xFePO4/LiFePO4电极充电时发生Li+脱嵌，放电时发生Li+嵌入 D.放电时，正极反应为Li1-xFePO4+xe-+xLi+===LiFePO4 答案　B 解析　由总反应可知，放电时，钙电极发生氧化反应为负极，则Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极，则充电时，钙电极与直流电源的负极相连，A正确；充电时，每转移0.2 mol电子，左室中0.1 mol Ca2+转化为Ca，同时0.2 mol Li+迁移到左室中，故左室中电解质的质量减小0.1 mol×40 g·mol-1-0.2 mol×7 g·mol-1=2.6 g，B错误；Li1-xFePO4/LiFePO4电极充电时为阳极，发生氧化反应，LiFePO4转化为Li1-xFePO4，发生Li+脱嵌，放电时为正极，Li1-xFePO4转化为LiFePO4，发生Li+嵌入，C正确；放电时Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极，Li1-xFePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4，正极反应为Li1-xFePO4+xe-+xLi+===LiFePO4，D正确。 10.(2025·连云港高二期末)铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.铜板上的电极反应：O2+4e-+2H2O===4OH- B.腐蚀过程中电子从铁移向铜 C.当有1 mol Fe2+生成时，水膜中释放22.4 L H2 D.铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 答案　B 解析　铜板表面被潮湿空气或雨水浸润，空气中的CO2、SO2溶解其中，形成电解质溶液，组成原电池，加速了铁的腐蚀，铁为负极，失电子产生二价铁离子，铜为正极，H+得到电子产生H2，据此作答。图示为铁的析氢腐蚀，铜板上的电极反应：2H++2e-===H2↑，故A错误；原电池中，电子从负极流向正极，因此是从铁移向铜，故B正确；未说明气体所处状态，无法计算H2体积，故C错误；铁铆钉腐蚀过程中化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能，故D错误。 11.如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是(　　) A.放电时，M电极反应为Ni-2e-===Ni2+ B.放电时，Li+由M电极向N电极移动 C.充电时，M电极的质量减小 D.充电时，N电极反应为Li3Bi+3e-===3Li++Bi 答案 　B 解析　放电时，M极为负极，电极反应式为Li-e-===Li+，故A错误；放电时，阳离子向正极(N电极)移动，故B正确；充电时，M电极为阴极，电极反应式为Li++e-===Li，质量增加，故C错误；充电时，N极为阳极，电极反应式为Li3Bi-3e-===3Li++Bi，故D错误。 12.(2024·江苏前黄高级中学期中)盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是(　　) A.电池工作时，Pt电极是正极 B.图2中，A为H+和e-，B为NH3OH+ C.电池工作时，每消耗2.24 L NO(标准状况下)，左室溶液质量增加3.3 g D.电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降 答案　C 解析　含Fe的催化电极上发生转化：NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，含Fe的催化电极作正极，Pt电极上发生转化：H2→H+，H元素化合价升高，Pt电极作负极，A项错误；NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成NH3OHCl，所以缺少的一步反应为NH2OH+H+===NH3OH+，图2中，A为H+，B为NH3OH+，B项错误；含Fe的催化电极为正极，其电极反应式为NO+3e-+4H+===NH3OH+，4个H+中有1个是左侧溶液中盐酸提供的，3个是从右侧溶液迁移过来的，标准状况下2.24 L NO的物质的量为=0.1 mol，则左室溶液增加的质量为0.1 mol NO和0.3 mol H+的质量，即增加质量为3.3 g，C项正确；负极电极反应式为H2-2e-===2H+，生成的H+通过氢离子交换膜进入正极区，负极区pH不变，正极电极反应式为NO+3e-+4H+===NH3OH+，消耗4 mol H+时，只有3 mol H+从负极区进入正极区，正极区H+浓度减小，pH增大，D项错误。 13.太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为LixC6+FePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是(　　) A.放电时Li+从左边移向右边，P从右边移向左边 B.放电时，正极反应式为FePO4+xLi++xe-===LiFePO4 C.充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C+xe-=== D.充电时电路中通过2.0 mol电子，产生28.0 g Li 答案　B 解析　M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，含有Li单质。M电极为负极，放电时，阳离子向正极移动，Li+从左向右移动，隔膜只允许Li+通过，P不能通过，A项错误；放电时，正极得到电子，FePO4变成LiFePO4，根据得失电子守恒，正极反应式为FePO4+xLi++xe-===LiFePO4，B项正确；放电时，M为负极，充电时M为阴极，连接电源的负极，生成LixC6，电极反应式为6C+xLi++xe-===LixC6，C项错误；碳是锂的载体，根据6C+xLi++xe-===LixC6，转移x mol e-得到x mol Li，则转移2 mol e-生成2 mol Li单质，其质量为14 g，D项错误。 二、非选择题(本题包括4小题，共61分) 14.(12分)生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。 (1)下列说法正确的是　　　　　　　　(填字母)。 A.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-802 kJ·mol-1 B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能 C.为充分利用甲烷，通入的空气越多越好 (2)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则CH4标准燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　。 (3)用CH4催化还原NOx，可消除氮氧化物的污染。 已知：①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-574 kJ·mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 若1 mol CH4将NO2还原为N2生成气态水，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2=　　　　。 (4)甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)　ΔH=206.4 kJ·mol-1，已知化学键键能如下表： 化学键 H—H O—H C—H C==O 键能/(kJ·mol-1) 436 465 a 1 076 则a=　　　　　　　　。 答案　(1)A　(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ·mol-1 (3)-1 160 kJ·mol-1　(4)415.1 解析　(1)由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应放热，热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-(882-80) kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1，A正确；甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能，也有部分能量转化为光能，B错误；过量的空气会带走一部分热量，导致热效率降低，C错误。(2)1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，1 mol CH4反应生成2 mol液态水，放出的热量应为802 kJ+2 mol×18 g·mol-1×2.444 kJ·g-1≈890 kJ，则表示CH4标准燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ·mol-1。(3)1 mol CH4将NO2还原为N2生成气态水，整个过程中放出的热量为867 kJ，则有③CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH3=-867 kJ·mol-1，根据盖斯定律③×2-①可得CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-867 kJ·mol-1×2-(-574 kJ·mol-1)=-1 160 kJ·mol-1。(4)已知CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)　ΔH=206.4 kJ·mol-1，即206.4=(4a+465×2)-(1 076+436×3)，a=415.1。 15.(21分)(2025·扬州大学附属中学高二月考)实际生产生活中，钢铁等金属因电化学腐蚀损失巨大，而电化学在金属制备和加工中也发挥着重要的作用。 (1)生活中钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主，该腐蚀过程中正极的电极反应式为　　　　　　　　　　。金属的两种常见电化学防护方法如图所示，图甲中铁闸门连接电源的　　　　　　　　　　(填“正极”或“负极”)，图乙所示金属的防护方法称为　　　　　　　　　　。 (2)某科研单位利用NO⁃空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示： ①Pt(Ⅱ)电极为　　　　(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，Pt(Ⅰ)电极上发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。 ②X膜为　　　　　(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 ③理论上，Pt(Ⅱ)电极上参加反应的O2标准状况下为1.68 L，则Cr棒增重　　　　 g。 答案　(1)O2+4e-+2H2O===4OH-　负极　牺牲阳极的阴极保护法 (2)①正极　NO+2H2O-3e-===N+4H+　②阴离子　③5.2 解析　(1)钢铁发生吸氧腐蚀，氧气在正极上得电子，其电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-，图甲中铁闸门连接电源，防止铁闸门腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法，根据电解原理，铁闸门作阴极，即铁闸门与电源的负极相连；图乙中R比铁活泼，铁闸门作正极，保护铁闸门不被腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法。 (2)①根据装置图可知，左端装置为原电池，右端装置为电解装置，Pt(Ⅰ)上NO失电子转化为HNO3，为负极，Pt(Ⅱ)为正极，Pt(Ⅰ)电极反应式为NO+2H2O-3e-===N+4H+。②Cr棒与电源的负极相连，Cr棒作阴极，因为该装置制备高纯铬，阴极反应式为Cr3++3e-===Cr，石墨作阳极，电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+，生成的H+通过阳膜移向Ⅱ室，Ⅲ室中通过X膜移向Ⅱ室，因此X膜为阴离子交换膜。③Pt(Ⅱ)上的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O，根据得失电子数目守恒，得关系式：3O2~12e-~4Cr，m(Cr)=××52 g·mol-1=5.2 g。 16.(12分)Ⅰ.硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如图： (1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为-285.8 kJ·mol-1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为　　　　　　　。 (2)水在2 200 ℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为　　　　。 Ⅱ.(3)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。 ①b电极生成HCOOH的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 ②科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是　　　　　　　　　　　　。 ③控制电压为0.8 V，电解时转移电子的物质的量为　　　 mol。 答案　(1)H2O(l)===H2(g)+O2(g)　ΔH=285.8 kJ·mol-1　(2)反应条件温和，在较低温度下实现分解水制取H2；实现了H2和O2分离，避免安全问题等(答案合理即可)　(3)①CO2+2e-+2H+===HCOOH　②确定阴极上生成的含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料　③2.8 解析　(1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为-285.8 kJ·mol-1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为H2O(l)===H2(g)+O2(g)　ΔH=285.8 kJ·mol-1。 (3)①b电极为阴极，二氧化碳得到电子在酸性环境下发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH。②有机多孔电极材料中含有碳元素，科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是确定阴极上生成的含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料。③控制电压为0.8 V，电解时生成0.2 mol乙醇和0.2 mol氢气，电极反应式为2CO2+12e-+12H+===CH3CH2OH+3H2O、2H++2e-===H2↑，则转移电子的物质的量为0.2 mol×12+0.2 mol×2=2.8 mol。 17.(16分)(2025·苏州西交附中期末)电化学原理在探究物质性质和实际生产中应用广泛，据此回答下列问题。 (1)通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图1所示。 ①固体电解质中O2-向　　　　　(填“正”或“负”)极移动。 ②发生在V2O5电极的电极反应式：　　　　　　　　。 (2)人工光合系统装置，如图2所示，可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是　　　　(填字母)。 A.电池工作时，H+向Cu电极移动 B.GaN电极表面的电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+ C.反应CO2+2H2OCH4+2O2中每消耗1 mol CO2转移4 mol e- (3)某研究性学习小组设计了如图3所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用　　　　　(填装置序号)装置进行防护；装置③中总反应的离子方程式为　　　　　　　　。 (4)电镀在工业上有广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。利用如图4所示装置可以将铜牌变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银，该电解池的阳极反应可表示为　　　　　　　　。 (5)已知存在反应：2+2H+===Cr2+H2O。用如图5装置，以石墨作电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7溶液其转化原理可描述为　　　　　　　。 答案　(1)①负　②SO2-2e-+2O2-===S　(2)C　(3)②③ 2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH- (4)Ag-e-===Ag+ (5)阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+，c(H+)增大，发生反应：2+2H+===Cr2+H2O 解析　(1)①根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即O2-向负极移动。②根据①分析，Pt电极作正极，V2O5电极作负极，负极上SO2失去电子，电极反应式为SO2-2e-+2O2-===S。 (2)根据电子移动方向，GaN为负极，Cu是正极，因此电池工作时，H+向Cu电极移动，故A说法正确；根据装置图可知，GaN电极表面的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑，故B说法正确；根据反应方程式可知，每消耗1 mol CO2转移8 mol e-，故C说法错误。 (3)①中铁的金属性强于铜，铁作负极，被腐蚀；②中锌的金属性强于铁，锌作负极，铁作正极，铁被保护；③有外接电源，铁作阴极，根据电解原理，铁被保护；因此②③装置可以防止铁被腐蚀；③中阳极电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑，阴极电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，总反应式为2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-。 (4)在铜牌表面上电镀一层银，铜牌作阴极，银片作阳极，阳极反应式为Ag-e-===Ag+。 学科网（北京）股份有限公司 $