一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”。如2Fe3+ ＋ Cu ==2Fe2+＋Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu－2e－ ==Cu2+，还原反应式：2Fe3+ ＋ 2e－ ="=" 2Fe2+。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此，回答下列问题：
（1）将反应Zn ＋ 2H+ ="=" Zn2+ ＋ H2↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应式为： 。
（2）由题（1）反应，设计成原电池如图所示：
若电极a为Zn ，电极b可选择材料： （只填一种）；
电解质溶液甲是 ；电极b处的电极反应式： 。
（3）由反应2H2 + O2
2H2O ，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池，其电极反应式为：
负极 ，正极 。
（4）以惰性材料为电极，电解100mL PH=6的硫酸铜溶液，当电解池内溶液的PH为1时，电极上析出的铜的质量为 （忽略电解前后溶液体积的变化）。
(10分)五种短周期元素D、E、F、X、Y、Z的原子序数依次增大，D、E两元素最高正价与最低负价之和均为0，E元素的一种同位素常用于考古断代，D和X同主族，F和Y同主族，F的多种化合物可用作化肥，豆科植物的根瘤菌可将其单质转化为化合物，X和Z形成的二元化合物是厨房常用的调味品。回答下列问题：
①E元素在元素周期表中的位置是_______________。
②由D和F，Y，Z所形成的最简单常见共价型化合物中，还原性最强的是___________（用化学式表示）。
③F、X、Z形成的简单离子半径从大到小顺序为_________________(用离子符号表示)。
④X与Z能形成一种离子化合物，用电子式表示其形成过程：________________________。
⑤2012年，罗马大学科学家制造出F4分子，则F4和F2两种单质的关系是____________。
| 时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(NO)(mol) |
0.020 |
0.01 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体， 它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应另一种产物为盐。
（1）生成物NF3中氮原子的轨道杂化方式为，NF3分子空间构型为；键角109°28′(填“大于” “小于” “等于”) 。
（2）N3-被称为类卤离子，写出1种与N3-互为等电子体的分子的化学式。
（3）某元素X跟氟可形成离子晶体，其晶胞结构如图，该离子化合物的化学式为（用X、F表示）；X阳离子的配位数为。
（4）若晶胞边长为a cm，该离子化合物的摩尔质量为M g/mol,则该晶体的密度为g· cm-3（用a、M、NA表达）。
I．(6分) 已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) 在427℃时, 当一氧化碳和水蒸气的起始浓度都为0.01mol/L时, 一氧化碳的转化率为50%。
（1）该反应在427℃时的平衡常数K =。
（2）温度不变时,若起始时一氧化碳浓度仍为0.01mol/L, 水蒸气的起始浓度为0.02mol/L,此时一氧化碳的转化率为(用百分数表示，百分数中保留一位小数)。
（3）在保持温度和压强不变时向平衡体系中充入氩气，一氧化碳的转化率(填“增大”“减小”“不变”)。
（4）在保持温度和容器体积不变时向平衡体系中充入氩气，一氧化碳的转化率(填“增大”“减小”“不变”)。
II.(8分)某温度下，取一定质量的硫酸铜溶液，用石墨作电极进行电解，当阳极产生0.025mol的气体时，CuSO4恰好被完全电解，得密度为1.2g／cm3的溶液100mL，求：
（1）电解后所得溶液的pH =。
（2）电解前所取CuSO4溶液的质量为克。
（3）若要使电解后所得溶液恢复至电解前的原状态，需要加入的物质为(写化学式)，质量为克。
(18分）某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。
（1）仪器A的名称为，仪器D的作用是________________。
（2）实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的：________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为___________。
（3）若要证明非金属性：C>Si，则A中应加入________，B中应加入Na2CO3，C中应加入____________溶液，观察到C中的现象为______________________。
(6分）某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为；
（2）反应开始至5minZ的平均反应速率为；
（3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率（大、小、相等）。