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 。
辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：
（1）写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式___________________________。
（2）回收S过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是____________________、____________________。
（3）气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为______________________；向滤液M中加入（或通入）下列________（填字母）物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁 b．氯气 c．高锰酸钾
（4）保温除铁过程中加入CuO的目的是____________________；蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH，其理由是______________________________。
过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
Ⅰ.过氧化钙晶体的制备。
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下：
（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_________________________________。
（2）沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下和通入过量的NH3，其可能原因分别是①__________________________；②_____________________________。
Ⅱ.过氧化钙晶体含量的测定。
准确称取0.300 0 g产品于锥形瓶中，加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.020 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
滴定终点观察到的现象为_______________________________________。
（4）根据表中数据，计算产品中CaO2·8H2O的质量分数（写出计算过程）。
KMnO4标准溶液滴定数据
| 滴定次数 |
样品的质量/g |
KMnO4溶液的体积/mL |
|
| 滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
| 1 |
0.300 0 |
1.02 |
24.04 |
| 2 |
0.300 0 |
2.00 |
25.03 |
| 3 |
0.300 0 |
0.20 |
23.24 |
2014年全运会在辽宁举办，其开幕式就是一场焰火盛宴。
（1）焰火利用了部分金属元素特征的________反应，该反应属于________（填“物理”或“化学”）变化。
（2）如图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素组成，每种化合物仅含两种元素。
图中A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E分子结构的球棍模型为
，C与纯碱在高温下的反应是工业制玻璃的主要反应之一，D中所含两种元素的原子个数比为3∶4，电子总数之比为3∶2。根据以上信息回答下列问题：
①B的水溶液呈弱酸性，其主要的电离方程式可表示为________________，D的化学式是________。
②A、B、E中均含有的一种元素符号为________。
③C与纯碱反应的化学方程式为____________________________________。
④液态B与液态E反应可生成一种单质和一种常见液体，1 mol B参加反应放出热量Q kJ，其反应的热化学方程式为________________________。
化工生产中常用到“三酸两碱”，“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”指烧碱和纯碱。
（1）从物质的分类角度看，不恰当的一种物质是________（填物质名称）。
（2）“三酸”与“两碱”之间的反应，若用化学方程式表示有六个（酸过量时） ，若用离子方程式表示却只有两个，请写出这两个离子方程式：（酸过量时）_____________________________、______________________。
（3）“三酸”常用于溶解金属和金属氧化物。下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓硝酸的是________。
| A．Au | B．Cu |
| C．Al | D．Fe |
（4）烧碱、纯碱溶液均可吸收CO2，当含0.1 mol NaOH的溶液吸收一定量CO2后，将溶液低温小心蒸干得到固体的组成可能有四种情况，分别是（填化学式）：
①________，②Na2CO3，③________，④NaHCO3。
天然气既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。
（1）甲烷在一定条件下可生成：
A．碳正离子（CH3-） B．碳负离子（CH3-）
C．甲基（—CH3）D．碳烯（
）
①四种微粒中，键角为120°的是________。（填序号）
②与碳负离子（CH3-）互为等电子体的一种分子的结构式为_________________________________________________________。
（2）海底富藏大量的可燃冰（甲烷的水合物），关于可燃冰的说法中正确的是________。
A．甲烷分子与水分子均是极性分子
B．可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合
C．可燃冰属于原子晶体
D．甲烷分子与水分子中的σ键均是s—sp3电子云重叠而成的
（3）在高温下，甲烷可还原CuO得到Cu2O。
①Cu＋的核外电子排布式为____________。
②Cu2O晶体的晶胞结构如图所示。其中“△”代表的离子符号为________。
（4）一定条件下，甲烷与水蒸气可生成H2和CO。则所生成的气体中σ键总数与π键总数之比为________。