某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了很令人高兴的现象。(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)
请帮助他们分析并回答下列问题：
(1)写出B装置中的电极反应：
阴极：________；阳极：________。
(2)观察到A装置中的现象是：①________；②________；③________。
(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：____________________________________。
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：
__________________________________________________________________。
电解法在金属精炼、保护环境、处理废水中起着十分重要的作用。
(1)如图为电解精炼银的示意图，________(填a或b)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为______________________。
AgNO3—HNO3溶液
(2)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。回答下列问题：
①写出电极反应式：阴极________________，阳极________________。
②当生成1 mol Cr(OH)3时，电路中转移电子的物质的量至少为________mol。
③电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成，原因是___________________________。
(3)电解降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电解降解NO3－的原理如图所示。
电源正极为________(填A或B)，阴极反应式为______________________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为________g。
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＋H2O
CH3CH2OH＋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1位)。
甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。
请回答下列问题：
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_________________________
(2)已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3。若将湿润的淀粉KI试纸置于乙装置中的碳棒附近，现象为________________________________；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 mL，则此时溶液的pH＝________。(室温条件下，且不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置，Na＋的移动方向如图中标注，则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式：_____________________________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是(请结合化学用语解释)____________________________________ __。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是
___________________ __________________________________________
某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为________________。
(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为________，总反应的离子方程式为__________________________。
有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)________________。
①溶液中Na＋向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
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制得的氢氧化钾溶液从出口(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、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为________________。
甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，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________(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12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
（1）已知：O2 (g)= O2＋ (g)+e－ △H1=" +1175.7" kJ·mol－1
PtF6(g)+ e－= PtF6－(g) △H2=" -" 771.1 kJ·mol－1
O2+PtF6－(s)=O2+(g)+PtF6－ (g) △H3="+482.2" kJ·mol－1
则反应：O2（g）+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="_____" kJ·mol-1。
如图为合成氨反应在使用相同的催化剂，不同温度和压强条件下进行反 应，初始时N2和H2的体积比为1:3时的平衡混合物中氨的体积分数：
① 在一定的温度下，向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系的压强保持不变 b．混合气体的密度保持不变
c．N2和H2的体积比为1:3 d．混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率，则vA（NH3） vB（NH3）（填“>”、“<”或“=”），该反应的的平衡常数kA kB（填“>”、“<”或“=”），在250 ℃、1.0×104kPa下达到平衡，H2的转化率为 %（计算结果保留小数点后一位）；
（3）25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液呈酸性，原因 （用离子方程式表示）。向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性，则所加氨水的浓度为 mol/L（用含a、b的代数式表示，NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5）
（4）如图所示，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。电镀一段时间后，装置Ⅰ中溶液的pH （填“变大”、“变小”或“不变”），a极电极反应方程式为 ；若电镀结束后，发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g（溶液中硫酸铜有剩余），则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L（标准状况下）。
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：
（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，两种低价硫化物的化学式分别为________、_______。在反应过程中还有一部分Fe的硫化物转化为低价氧化物，其化学反应方程式为____________。
（2）冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量较低。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，，每有1mol氧气参加反应，生成氧化产物的物质的量为_________。生成的Cu2O与Cu2S反应，可制得含Cu量较高的粗铜。
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，c为粗铜板， 则a端应连接电源的_____极(填“正”或“负”)，若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中c电极上发生反应的方程式有__________。
（4）可以应用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是____________，发生反应的离子方程式为_____________，滴定时，锥形瓶中的溶液会接触空气，测得铁元素的含量会____(填“偏高”或“偏低”)。
中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区PM2.5化学组成及来源的季节变化研究发现，北京PM2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%
（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是：________
| A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO |
| B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 |
| C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 |
| D．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 |
（2）CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题。镍与CO反应的化学方程式为Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)，镍与CO反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 _____________________________________。
（3）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g)△H＜0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（任意填一种）____________________。
（4）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是 ________________。若有11.2L N2生成（标准状况），共消耗NO _________________ g。
（5）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备 N2O5，装置如图所示。 Pt乙为 _____极，电解池中生成N2O5的电极反应式是________________。
合成氯是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：
N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH=-93．0kJ/mol
（1）某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如下
| 时间/h 物质的量/mol |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| N2 |
2．0 |
1．83 |
1．7 |
1．6 |
1．6 |
| H2 |
6．0 |
5．49 |
5．1 |
4．8 |
4．8 |
| NH3 |
0 |
0．34 |
0．6 |
0．8 |
0．8 |
①0~2 h内，v（N2）= 。
②平衡时，H2的转化率为____；该温度下，反应2NH3(g) 
N2(g)+3H2(g)的平衡常数K= 。
③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH3比的浓度与上表中相同的为 （填选项字母）。
A．a=l、b=3．c=0 B．a=4、b=12、c=0
C．a=0、b=0．c=4 D．a=l、b=3、c=2
（2）另据报道，常温、常压下，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，生成NH3和O2。已知：H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol，则陪制NH3反应的热化学方程式为 。
（3）采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H'），通过电解法也可合成氨，原理为：
N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申，应将N2不断地通入 ___极，该电极反应式为 。
A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F＋与E2－核外电子排布相同，B是形成化合物种类最多的元素。
请回答以下问题：
（1）G在周期表的位置 ；
（2）写出D元素单质的电子式
（3）E、F形成的既有离子键又有共价键的化合物与A2E反应的方程式 ；
（4）B、D、E氢化物的稳定性从大到小的顺序（用化学式表示，下同）： ；
E、G所在主族最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ，某种金属与其浓溶液在加热条件下可以得到一种蓝色溶液，用惰性电极电解该溶液时，阳极的电极反应式______________________；
（5）由A、B组成的化合物中，含A量最高的物质的化学式是 。
CuCl2溶液中的铜主要以Cu (H2O)42+、CuCl42-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-
CuCl42-(黄色)+4H2O；电解不同浓度的CuCl2溶液，均可看做Cu2+、Cl-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl2溶液的装置，实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题：
（1）甲电极的电极反应式为_________________。
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为_________________。
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为__________；
A．由黄色变为浅蓝色 B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu(OH) 2絮状物。经测，甲电极附近溶液的pH＝a，此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)＝______ mol·L-1。(已知：Cu(OH) 2的Ksp＝2.2×10-20)。
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-。该反应的离子方程式为______________。
已知：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=Q，其平衡常数随温度变化如下表所示：
| 温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
| 平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为： ，该反应的Q 0。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)， 发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，则0~4min时平均反 应速率v(CO)= 。
（3）若在500 时进行，且CO、H2O(g)的超始浓度均为0.020mol/L，该条件下，CO的最大转化率为 。
（4）若在850℃时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1mol，其中水蒸气的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为 。
（5）某电化学装置可实现2CO2=2CO+O2的转化，使CO重复使用。已知该反应的阳极反应为4OH—-4e—=2H2O+O2，则阴极反应式为 。
（6）有人提出可以设计反应2CO=2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染，请判断上述反应能否发生 (填“可能”或“不可能”)，理由是 。
利用15N可以测定亚硝酸盐对地下水质的污染情况。
(1)下列说法正确的是________。
| A．14N与15N为同种核素 |
| B．14N的第一电离能小于14C |
| C．15NH3与14NH3均能形成分子间氢键 |
| D．CH315NH2与CH3CH214NH2互为同系物 |
(2)15N的价层电子排布图为________；15NH4Cl的晶胞与CsCl相同，则15NH4Cl晶体中15NH4+的配位数为________；15NH4+中15N的杂化轨道类型为________。
(3)工业上电解法处理亚硝酸盐的模拟工艺如图。已知阳极区发生化学反应：
2NO2—＋8H＋＋6Fe2＋=N2↑＋6Fe3＋＋4H2O
①阳极电极反应方程式是________(不考虑后续反应)；
②若硫酸溶液浓度过大，阴极区会有气体逸出，该气体为_______
(填化学式)；该现象表明c(H＋)越大，H＋氧化性越________；
③若电解时电路中有0.6 mol电子转移，且NaNO2有剩余，则电解池中生成Na2SO4________mol。
A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。短周期元素中C的原子半径最大，B、E同族，E的最外层电子数是电子层数的2倍，A的最高价氧化物水化物为H2AO3，D是地壳中含量最高的金属元素。
(1)A的元素符号是________，C2B2的电子式为________。
(2)B、C、D、F的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。
(3)E和F相比，非金属性强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(用符号填空)。
①常温下E的单质呈固态，F的单质呈气态 ②气态氢化物的稳定性：F>E ③E和F形成的化合物中，E显正价 ④F单质能与E的氢化物发生置换反应 ⑤E和F的氧化物的水化物的酸性强弱 ⑥气态氢化物的还原性：E>F
(4)把CDB2溶液蒸干所得的固体物质为________(填化学式)。
(5)C和F可组成化合物甲，用惰性电极电解甲的水溶液，电解的化学方程式为__________________________。
(6)A、B、C三种元素组成的常见化合物乙的溶液中，离子浓度由大到小的顺序为________，pH＝10的乙溶液中由水电离产生的c(OH－)＝________mol·L－1。
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