二氧化氯（ClO2）是一种广谱、高效的消毒剂，易溶于水，尤其在水处理等方面有广泛应用。以下是某校化学研究小组设计实验室制取ClO2的工艺流程图。下列有关说法正确的是
A．电解时发生反应的化学方程式为： |
| B．由NaClO3溶液制取0.6mol ClO2时，至少消耗0.1mol NCl3 |
| C．将产生的混合气体通过盛有碱石灰的干燥器以除去ClO2中的NH3 |
| D．溶液X的成分为NaClO3和NaOH |
食盐是重要的化工原料，电解饱和食盐水的化学方程式：________________________，电解食盐水中加入了几滴酚酞试液，接通电源，阳极产生____________，以____________试纸检验，还可以看到____________极附近的溶液变红，检验阴极气体的方法是______________。将其中两种产物化合又可以得到氯化氢，属于________（强、弱、非）电解质，将其溶于水后的电离方程式为__________________。
（1）医疗上常用浓度为75%的某有机物水溶液作皮肤消毒液。该有机物的结构简式是 。
（2）一定条件下，0.1mol氨气与氧气反应生成两种无毒气体，放出31.67kJ热量。写出核反应的热化学方程式： 。
（3）现有固体X，可能含有Cu、SiO2、KNO3、NH4Cl中的一种或几种。为了探究其成分，某学习小组取该样品进行如下实验（部分产物已略去）。
①步骤I中发生反应的离子方程式为 。
②20.00gX中Cu的质量分数为 。
③为进一步确定固体X的组成，常温下，学习小组另取固体X加水，充分搅拌后过滤，测得滤液的pH＜7。他们判断一定有NH4Cl，理由是 。
（4）工业上常用电渗析法生产HI，其模拟实验如图。写出阴极的电极反应式： 。
甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ；ΔH＝+260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ；ΔH＝﹣566 kJ·mol－1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为： _____________________.
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入_____（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是：
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH值_____（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度 .
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH―以外还含有_____（忽略水解）.
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化为12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_______L（标准状况下）.
高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性。
（1）将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c(FeO42－)=1.0×10－3mol·L－的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO42－)随时间变化的结果如图1所示。
该实验的目的是_______________________；FeO42－发生反应的△H____________0（填“＞”“＜”或“＝”）
（2）将适量K2FeO4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中，配制成c(FeO42－)=1.0×10－3 mol·L－的试样，静置，考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响，其变化图像见图2，800min时，在pH=11.50的溶液中，K2FeO4的浓度比在pH=4.74的溶液中高，主要原因是______________。
（3）电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH，即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），说明 。电解时阳极发生反应生成FeO42－，该电极反应式为______________。
（4）与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成高铁电池，K2FeO4在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO42－+3eˉ+4H2O→Fe(OH)3+5OHˉ，则该电池总反应的离子方程式为_______________。图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线，由此可得出的高铁酸钾电池的优点有_______________________、________________________。
(9分)芒硝化学式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”或“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（填写“A”、“B”、“C”、“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，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。
铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO3具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO3时，猛烈反应，CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72－发生反应，生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH－结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 ＝ 3.0×10-31， KspCr(OH)3 ＝ 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10－6 mol·L1，则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
（1） 图中A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。
①电源A中a点为________极。
②滤纸B上发生的总反应的离子方程式为 。
③欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为 ，电镀槽中盛放的电镀液可以是________或________。
（2）加碘盐中的KIO3也可以用电化学氧化法制取：电解KI溶液可以制取KIO3。则电解时阳极材料可选用 (填“石墨”或“铜”)。写出该电极反应方程式
工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是_________（填序号）
A．Ba(NO3)2 B．BaCl2
C．Ba(OH)2 D．溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是___________。
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是______（填序号）
A．阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B．电解过程中溶液pH减小
C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr2O72-被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作_________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为___________。
以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e—)与产生气体体积V(g)（标准状况）的关系如下图所示。下列说法中正确的是（ ）
| A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2mol/L |
| B．电解后所得溶液中c(H+)＝2mol/L |
| C．当n(e—)＝0.6mol时，V(H2)∶V(O2)＝3∶2 |
| D．向电解后的溶液中先后加入16gCuO和3.6g水，则溶液可恢复为电解前的浓度 |
右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：
2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O
（1）请回答图中甲、乙两池的名称。甲电池是 装置，乙池是 装置。
（2）请回答下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是 ，B（石墨）电极的名称是 。
（3）写出电极反应式：
通入O2的电极的电极反应式是 。
A（Fe）电极的电极反应式为 。
（4）乙池中反应的化学方程式为 。
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2 mL（标准状况下）
氯碱工业是以电解饱和食盐水为原理的重要化工生产业。
（1）电解饱和食盐水的化学方程式是
（2）电解时阳极区溶液的pH用盐酸控制在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；
（3）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的______________(填化学式)和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,解释其原因
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
（4）食盐水中若含有NH4+，会在阳极产生难溶于水的NCl3，写出该电极反应式_________________
将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出0.3molCu，此时在另一极上产生的气体体积（标准状况）为
| A．3.36L | B．4.48L | C．5.6L | D．6.72L |
某同学按下图所示的装置进行试验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO42一从右向左移动。下列分析错误的是
A．金属活动性A强于B
B．反应初期，y电极的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑
C．反应初期，x电极周围出现白色沉淀，后来电极附近沉淀溶解
D．电解一段时间后将AlCl3溶液倒入烧杯并搅拌可得到偏铝酸盐溶液
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理，常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在下列平衡：2CrO42- (黄色) +2H+
Cr2O72-(橙色) +H2O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2V(Cr2O72-)=V(CrO42-)
C．溶液的颜色不变
（3）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq) Ksp Cr(OH)3="c" (Cr3+)∙c3(OH-)=10-32
常温下，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至__________。
方法2电解法：
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（4）用Fe做电极的原因为 。
（5）在阴极附近溶液pH升高的原因（用电极反应式解释） ，溶液中同时生成的沉淀还有 。
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