铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述________________（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为______________________。
（2）用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为___________________________。
（3）图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。
图2电池负极区的电极反应为_________________________；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现_____________色,C位置的电极反应式为___________________若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯C点处出现蓝色，则b接的是__________（填A或B）电极。
（4）广西治理龙江河镉（Cd2＋）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2＋转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用_______________________________（用必要的离子方程式和文字进行解释）。
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-离子，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理，回答下列问题：
（1）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________；
（2）步骤③中，每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol，该反应的离子方程式为 ；
（3）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请用离子方程式解释产生这些现象的原因 ；
（4）目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+，调节pH，Fe、Cr转化成相当于：
（铁氧磁体，罗马数字表示元素价态）的沉淀。处理1mol Cr2O72-，需加入a mol FeSO4 • 7H2O，下列结论正确的是_______。
| A．x =0.5，a =8 | B．x ="0.5" ，a =" 10" |
| C．x = 1.5，a =8 | D．x =" 1.5" ，a = 10 |
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、FeO、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离子方程式：
（2）若有0.3mol甲参加反应，标准状况下可生成NO L。
I．已知存在如下反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+ H2(g)。800℃时，该反应化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量见下表：
此时反应中正、逆反应速率的关系式是 (填代号)。
a．
(正)
(逆) b．(正) < (逆)
c．(正) = (逆) d．无法判断
II．如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个透明气囊。保持恒温，关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L。
①B中可通过________________判断可逆反应2NO2
N2O4已经达到平衡。
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数____（填“变大”“变小”或“不变”）。
③若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)等于____________________。
④若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气球B体积为______L。
III．一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1= -1160kJ/mol
CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量。则△H2=___________。
I．已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：
| 弱酸化学式 |
HSCN |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
| 电离平衡常数 |
1.3×10-1 |
1.8×10-5 |
4.9×10-10 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
（1）25℃时，将20 mL 0.1 mol/LCH3COOH溶液和20 mL0.1 mol/LHSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol/LNaHCO3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： 。
（2）若保持温度不变，在醋酸溶液中加入一定量氨气，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
II．某温度(t℃)时，测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH = 11。在此温度下，将pH = 2的H2SO4溶液Va L与pH = 12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液为中性，则Va︰Vb = 。
III．如图所示，
A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液见图。
（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴向c端移动，则电源b端为 极，通电开始时，滤纸d端的电极反应式是： ；
（2）已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1mol，打开K1，关闭K2，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示。
则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 ；D装置中溶液是H2SO4，则此装置电极C端的实验现象是：____________________。
氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）
A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)的平衡常数K如下表：
| 温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
| 平衡常数K |
0.86×10－4 |
2.6×10－4 |
64×10－4 |
该反应的ΔH 0。（填“>”、“=”或“<”）
II．最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定——电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2+3H2
2NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入______极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________。
III．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2(g)+6 H2O (g)
4NH3(g)+3O2(g) ΔH＝Q kJ/mol
（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。
（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数
与反应温度T的关系曲线如图所示，
则上述反应的Q ________0（填“＞”、“＜”或“=”）。
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