用铁丝（电极a）、铜丝（电极b）和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，如图所示。则下列说法正确的是 （　　）。

A．构成原电池时b极反应为Cu－2e－=Cu2＋

B．构成电解池时a极质量一定减少

C．构成电解池时b极质量可能减少也可能增加

D．构成的原电池或电解池工作后可能产生大量气体

人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是 （　　）。

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生

C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强

D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH

下列说法正确的是 （　　）。

A．用甲装置电解精炼镁

B．用乙装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀

C．用丙装置构成铜锌原电池

D．用丁装置利用电冶金法制铝

体积为1 L的某溶液中含有的离子如表所示：

用Pt电极电解该溶液，当电路中有3 mol电子通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是 （　　）。

A．电解后溶液的pH＝0

B．a＝3

C．阳极生成1.5 mol Cl2

D．阴极析出的金属是铜与铝

将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是 （　　）。

A．整个过程中两电极反应2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑不可能同时发生

B．电解至c点时，往电解液中加入适量CuCl2固体，即可使电解液恢复至原来的浓度

C．ab段表示电解过程中H＋被还原，pH上升

D．原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1

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）。

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＋H2OCH3CH2OH＋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－1的废水，可得到乙醇________kg（计算结果保留小数点后一位）。

（1）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2该电池反应的化学方程式是________。

（2）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图所示。

①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__________克。

（3）能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图（见图），并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。

③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是_________________________________________________________________。

④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在所给的材料中应选__________作阳极。

锌（Zinc）是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜，在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的贡献。

Ⅰ.湿法炼锌

某种冶炼过程可用下图简略表示

（1）ZnS焙烧反应的化学方程式为_____________________________________。

（2）电解过程中析锌一极的电极反应式为_______________________________。

（3）氧化锌像氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为_________________________________________________________。

（已知：“锌酸”的化学式可写成H2[Zn（OH）4]）

Ⅱ.锌电池

用锌作负极的电池生活中随处可见，如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。

（4）锌锰碱性电池，以二氧化锰为正极，锌粒为负极，氢氧化钾溶液为电解液。其具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO（OH）＋Zn（OH）2。

碱性电池中，负极锌由片状改变成粒状的优点是_______________________；正极反应式为________________________________________________________________________。

（5）新型锌空电池（如图）与锂电池相比，锌空气充电电池的储存电量是它的三倍，成本是锂电池的一半，并且完全没有过热爆炸的安全隐患。该电池的总反应为2Zn＋O2=2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为__________________________。若以该电池为电源，用惰性电极电解硝酸银溶液，为保证阴极有10.8 g银析出，至少需要________L空气（折算成标准状况）进入该电池。

下列变化中不属于化学变化的是（ ）。

A．油脂的硬化

B．S8受热后变为S2

C．水泥制作水泥混凝土

D．―→＋He