（1）某课外活动小组同学用下图装置进行实验
试回答下列问题：
①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。
②若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为 。
（2）芒硝化学式为Na2SO4·10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如下图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。
①该电解槽的阳极反应式为 。此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”) 导出。
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因： 。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 ，已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则该燃料电池工作产生36 g H2O时，理论上有 kJ的能量转化为电能。
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：
NO3－+4H++3e—→NO+2H2O KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。
（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：
（2）反应中硝酸体现了、性质。
（3）反应中若产生0.2mol气体，则转移电子的物质的量是mol。
（4）若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是：
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的
信息，请推断后作答：
| 元素 |
有关信息 |
| A |
元素主要化合价为—2，原子半径 为0．074 n m |
| B |
所在主族序 数与所在周期序数之差为4 |
| C |
原子半径为0．102 n m，其单质在A的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 |
| D |
最高价氧化物的水化物，能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
| E |
原子半径为0．075 n m，最高价氧化物的水化物 与其氢化物组成一种盐X |
（1）画出B的离子结构示意图；写出D元素最高价氧化物的水化物电子式
（2）盐X水溶液显（填“酸”“碱”“中”）性，用离子方程式解释其原因
（3）D2CA3的溶液与B的单质能发生反应，其反应的离子方程式为
（4）已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同。Y与空气组成的燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20～30％的KOH溶液。该燃料电池放电时，正极的电极反应式是
（5）如右图是一个电解过程示意图。
假设使用Y－空气燃料电池
作为本过程的电源，铜片质量变化128g，则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气（设空气中
氧气的体积含量为20％）L
(16分)三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛
应用。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）该反应的化学方程式为▲ ，每生成1molNF3,转移的电子数为
▲ ，生成物NF3中氮原子的杂化方式为 ▲ ，NF3分子空间构型为▲；
（2）N、F两种元素的氢化物稳定性比
较，NH3 ▲HF（
选填“>”或“<”）；
（3）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 ▲；
（4） 氯化铜溶液中加入过量氨水，可以生成四氨合铜络离子， 写出该反应的化学方程式▲ ；
（5）元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A跟氟可形成离子化合物，其晶胞结构如左图，该离子化合物的化学式为 ▲。
(12分)某兴趣小组对如何延长硫酸亚铁溶液的保质期展开了研究。
⑴制备硫酸亚铁溶液，最合适的试剂组为▲ （填编号）；
a．过量铁屑和稀硫酸b．过量稀硫酸和铁屑c．过量硫酸铁溶液和铁屑
⑵实验室保存硫酸亚铁溶液的一般方法是__________▲ ___________________；
该兴趣小组取等体积的硫酸亚铁溶液分别加入三个烧杯中，各滴入3 滴KSCN试剂，然后进行如下实验：
| 烧杯编号 |
① |
② |
③ |
| 加入试剂 |
铁粉0.1g |
铁粉0.1g，0.1mol/LH2SO43mL |
0.1mol/LH2SO43mL |
| 红色出现时间(天) |
1天 |
4天左右 |
8天以上 |
⑶在烧杯②中加入2种试剂后，即可观察到的现象为▲ ；
⑷通过比较上述3组实验，可以得出的结论为▲ ；
⑸硫酸亚铁溶液在空气中易氧化，氧化产物易水解生成Fe(OH)3，导致溶液酸性增大。
①试用一个离子方程式表示上述反应过程中的变化▲ ；
②硫酸亚铁溶液在空气中变质的反应为可逆反应，试用化学平衡理论解释烧杯③出现红色最晚的原因▲ 。
燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
（1）对
燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－1160 kJ·mol－1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，
CO2的转化率见下表：
| 投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800  K |
| 1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
| 2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
| 3.0 |
83% |
62% |
37%[ |
22% |
①若温度升高，则反应的平衡常数K将 ▲（填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比[n(H2) / n(CO2)]，则K将 ▲。
②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 ▲ 。
③在②所确定的电池中，若通入甲醚（沸点为-24.9 ℃）的速率为1.12 L·min-1（标准状况），并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL，则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲g。