铁是应用最广泛的金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。
（1）已知铁元素可以形成氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁3种氧化物，其中四氧化三铁是一种复杂的化合物，请写出四氧化三铁与足量稀硝酸反应的化学方程式：
。
（2）取铁钉6.0g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子方程式：
，若要确认溶液X中既有Fe2+，又有Fe3+，应选用 （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液和KSCN溶液
②乙同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为：
。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
（3）已知常温下Ksp[Fe(OH)3] =1.25×10-36，则Fe(NO3)3溶液中加入KOH溶液到pH= 时 Fe3+才能完全沉淀 (当溶液中某种离子浓度小于10-5mol·L-1时可看作完全沉淀，lg2 =0.3，lg5 =0.7)，
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 。
电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：
(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为________，阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
_______(填序号)。
a．②区铜片上有气泡产生
b．③区铁片的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
c．最先观察到变成红色的区域是②区
d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH
实验室中，以一定浓度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)，电极反应式为________。电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。
(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如是电解产生多硫化物的实验装置：
①已知阳极的反应为(x＋1)S2－=Sx＋S2－＋2xe－，则阴极的电极反应式是____________________________
当反应转移x mol电子时，产生的气体体积为____________(标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示)：___________________________。
(2)MnO2是一种重要的无机功能材料，制备MnO2的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为_______________________，
当蓄电池中有4 mol H＋被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为________，MnO2的理论产量为________g。
(3)用图电解装置可制得具有净水作用的
。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成
①电解过程中，X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－=＋4H2O和______________________________，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时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少________g。
已知：难溶电解质Cu(OH)2在常温下的Ksp＝2×10－20，则常温下：
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
(1)①25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示。反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。
反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”“<”或“=”)。
②若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是 (填序号)。
| A．c(CH3COO-) | B．c(H+) | C．KW | D．醋酸电离平衡常数 |
E.
(2)下图为某温度下,PbS(s).ZnS(s).FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度.金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+.Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ,c(H2C2O4) c(C2
)(填“<”“>”或“=”)。