某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。
图1 图2
请回答:
Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是 (填序号)。
| A．铝 | B．石墨 | C．银 | D．铂 |
(2)N极发生反应的电极反应为 。
(3)实验过程中,
(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有 。
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(
)在溶液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-
+4H2O和 。
(6)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况下的气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少 g。
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:
2K2FeO4+3ZnFe2O3+ZnO+2K2ZnO2
该电池正极发生的反应的电极反应为 。
（化学－有机化学基础）A、B、C、D四种芳香族化合物的结构简式如下所示：
请回答下列问题：
（1）D中含氧官能团的名称为。
（2）用A、B、C、D填空：能发生银镜反应的有；既能与FeCl3溶液发生显色反应又能与Na2CO3溶液反应放出气体的是。
（3）按下图C经一步反应可生成E，E是B的同分异构体，
则反应①的反应类型为；写出反应②的化学方程式：。
（4）G、H和D互为同分异构体，它们具有如下特点：
① G和H是苯的二元取代物，这两个取代基分别为羟基和含有－COO－结构的基团；
② G和H苯环上的一氯代物有两种不同结构；
③ G可以发生银镜反应，H分子中苯环不与取代基碳原子直接相连。
写出G和H的结构简式：G：；H：。
（化学－物质结构与性质）
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能/kJ·mol－1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
| B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A通常显价，A的电负性B的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol－1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因
。
| 共价键 |
C－C |
C－N |
C－S |
| 键能/ kJ·mol－1 |
347 |
305 |
259 |
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是。
（3）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示），
其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：
| 离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
| 晶格能/kJ·mol－1 |
786 |
715 |
3401 |
则该 4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：。
其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有个。
（4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是。
（5）某配合物的分子结构如右图所示，其分子内不含有（填序号）。
A．离子键 B．极性键
C．金属键 D．配位键
E．氢键 F．非极性键
（6）温室效应，科学家设计反应：CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中CO2。
若有1mol CH4生成，则有molσ键和molπ键断裂。
孔雀石主要含Cu2 (OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4·5 H2O及纳米材料G，主要步骤如下：
已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分别如下：
| 物质 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
| Fe(OH)3 |
2.2 |
3.2 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
| Cu(OH)2 |
4.7 |
6.4 |
请回答下列问题：
（1）写出孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式 。
（2）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。要检验其中的Fe2+应选择下列试剂中的。
a．KMnO4 b．NaOH c．H2O2 d．KSCN
（3）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂，把Fe2+氧化成Fe3+的目的是。该工厂选用试剂①最好为下列中的（填代号）。
a．H2O2 b．空气 c．Cl2 d．KSCN
（4）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是。
（5）向溶液B中加入试剂②的化学式为，操作I的名称是。
（6）气体E和气体F应该先通人CaCl2溶液中的是（填化学式）。写出制备G和H的化学反应方程式。
（7）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，反应中MnO4－还原为Mn2+，则该反应的离子方程式为 。取A溶液20.00 mL，用去0.0240mol／LKMnO4溶液16.00 mL时，恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2+浓度为。
元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M原子的最外层电子数与次外电子数之比为3∶4；N—与Ar原子电子层结构相同；X 是短周期主族元素中原子半径最小的；Z是短周期主族元素中原子半径最大的；化合物XN常温下为气体。据此回答：
（1）N的最高价氧化物对应水化物的化学式是。
（2）Z与M形成的化合物水溶液显碱性，其原因是（用离子方程式表示）。
（3）X与Y、X与M均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应可观察到的现象是
，反应的化学方程式是。
（4）由X、Y、Z、M四种元素组成一种强酸的酸式盐，写出Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式。
（5）Y、Z、N形成的化合物的水溶液中离子浓度的大小顺序是。
（6）如图所示：
取一张用ZN溶液浸湿的pH试纸平铺在玻璃片上，取两根石墨棒做电极，接通直流电源。一段时间后，a电极处的pH试纸上可观察到的现象是。
(1)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片逐渐溶解，并有气体产生，再平行地插入一块铜片（如图甲所示），可观察到铜片上（填“有”或“没有”）气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来（如图乙所示），可观察到铜片上（填“有”或“没有”）气泡产生。
（2）用导线连接灵敏电流表的两端后，再与溶液中的锌片和铜片相连（如图丙所示），观察到灵敏电流表的指针发生了偏转，说明了导线中有电流通过。从上述现象中可以归纳出构成原电池的一些条件是，
有关的电极反应式：锌片；铜片。
图丙所示原电池中，电子流向为。
（3）图乙、图丙是一个将 能转化为 能的装置，人们把它叫做原电池。