如图
是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：
（1）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为____________；负极的电极反应式为____________。
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置__________(填“能”或“不能”)形成原电池。若不能，请说明理由；若能，请说明在两电极上所发生的现象：________。
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，氢气为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液。则氢气应通入________(填“a”或“b”)极，正极上的电极反应式为___________。
如图所示的框图中，A～I都是由短周期元素组成的常见物质。其中A是气体，它的水溶液呈碱性；氧化物D和氧化物F都易与人体血液中的血红蛋白结合而使人中毒；单质E可作半导体材料。
（1）化合物A的化学式是_______________________。
（2）组成单质E的元素在元素周期表中的位置是____________________________；
H+I反应的化学方程式为______________________________________。
（3）标准状况下，将2.24 L氧化物F和1.68 L单质B同时通入1 L氧化物G中(反应前后溶液体积的变化忽略不计)，所得溶液的pH=___________。此时再向溶液中通入2.24 L化合物A，完全反应后所得溶液的pH＜7，用离子方程式表示其原因：____________________________________。
（4）单质B和单质C在一定条件下可组成原电池(用KOH溶液作电解质)，则该原电池负极的电极反应式为________________________________________________。
化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好。(e处反应的化学方程式为：2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O)
（1）e处反应中被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比为 。
（2）b处的实验现象为___________________________________。
（3）c处反应的化学方程式为_____________________________________，标准状况下，当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为 mol。
（4）通过该实验比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序是 。
（本小题16分）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂。某研究小组设计了用工业废铁屑（含铜、碳、硅等）制取高铁酸钠的工艺流程，其中X、Y、Z是含铁化合物。
（1）废铁屑中加入碳酸钠热溶液的目的__________________________________。
（2）试写出上述过程中X转 化 为Y的离子方程式_____________________________________。
（3）写出Cl2将Z氧化为Na2Fe O 4的化学方程式________________________________。
（4）高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，解释净水原理_____________________________。
（5）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，浓NaOH溶液作为电解质溶液（如下图所示），试写出阳极的电极反应式： ；总电解反应离子方程式为_____ 。电解一段时间后，收集到某种气体标况下为3.36L，则获得高铁酸钠的物质的量为 ，阳极区周围溶液的pH________（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（本小题14分）氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而含氮化合物的用途广泛。
（1）图中表示两个常见的固氮反应：
①N2＋3H2
2NH3
②N2＋O22NO的平衡常数(lg K)与温度的关系，
根据图中的数据判断下列说法正确的是________(填序号)。
| A．反应②为放热反应 |
| B．常温下，反应①的反应速率很大，而反应②的反应速率很小 |
| C．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 |
| D．在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大 |
（2）工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3：2N2＋6H2O
4NH3＋3O2，通入N2的一极是________(填“阴极”或“阳极”)，阳极的电极反应式是____ ____。
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应：
①N2(g)＋3H2O(l)2NH3(g)＋
O2(g) ΔH＝a kJ/mol。
已知：②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，
2H2(g)＋O2(g)2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，则a＝__________。
（4）已知：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1316 kJ·mol－1，氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。
①当温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填代号)。
②该燃料电池的负极反应式是____________________________________。
（5）工业上合成氨时，温度过高，氨气的产率降低，试从化学平衡移动原理的角度加以解释：__________________________________________________________________。
（本小题14分）现有A、B、C、D四种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知A、C位于同一主族，A在周期表中原子半径最小。B、D的最外层电子数相等，且B、D的原子序数之和为A、C原子序数之和的两倍。请回答下列问题：
（1）元素D在周期表中的位置是________________________。
（2）C2B2所含的化学键类型有___________；请写出C2B2与A2B反应的离子方程式________________。
（3）元素B、C形成的简单离子中半径较大的是_________（写电子式）。
（4）仅由C、D两种元素组成的一种盐溶于水后pH>7的原因是_____________ (用离子方程式表示)。
（5）如图所示以铂作电极，以C、D两元素的最高价氧化物的水化物X、Y的溶液作为电解质溶液，A、B元素的单质分别在两电极上发生原电池反应，则通入B单质的电极反应式为_________，通入A单质的X溶液的pH将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
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