该同学利用制得的CuSO₄溶液及如图所示装置，进行以下实验探究。

图一　　          　　　　　　　　　　图二
(1)图一是根据反应Zn＋CuSO₄=Cu＋ZnSO₄设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是_____________________________________________________，
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K^＋向________(填“甲”或“乙”)池移动。
(2)图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是________(填“CH₄”或“O₂”)，a处电极上发生的电极反应是_____________________________________________；
当铜电极的质量减轻3.2 g时，消耗的CH₄在标准状况下的体积为________L。

电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．铁电极的电极反应式为：

B．通人空气的石墨电极的电极反应式为

C．若左池石墨电极产生44. 8L（标准状况）气体，则消耗氧气0. 5mol

D．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐

工业上利用铬铁矿(FeOCr₂O₃)冶炼铬的工艺流程如下:

（1）实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是__________（填序号）。

（2）完成下列化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：4CrO₄^2－＋6S＋7H₂O＝4Cr(OH)₃↓＋3S₂O₃^2－＋_____________。
（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：__________________。
（4）Cr(OH)₃和Al(OH)₃类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)₃溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式________________________________。
（5）由Cr₂O₃冶炼Cr的化学方程式为____________________________。
（6）目前有一种采用以铬酸钠(Na₂CrO₄)为原料，用电化学法制备重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)的实验装置如下图所示（已知：2CrO₄^2－＋2H^＋Cr₂O₇^2－＋H₂O）。

①写出阴极的电极反应式为________________________________________。
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na^＋物质的量由a mol变为b mol，则此时铬酸钠的转化率为___。

（1）铁在潮湿的空气中容易发生电化腐蚀最后生成铁锈(Fe₂O₃.xH₂O)，则发生腐蚀时正极上发生反应的电极反应式为__________________。
（2）下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀__________________。

（3）在实际生产中，可在铁件的表面上镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下左图：

①电镀时，镀件与电源的______________极连接，A电极对应的金属是______________（写元素名称），B电极的电极反应式是______________________。
②上右图是一种钠硫高能电池的结构示意图，M由Na₂O和Al₂O₃制得，其作用是导电和
隔膜，该电池反应为。该电池正极的电极反应式为___________________________。
用该电池作电源进行上述铁件镀铜时，若电镀池中两电极的质量开始相同，电镀完成后取出洗净、烘干、称量，二者质量差为25.6g，则理论上该电池负极消耗的质量为_________g。

根据可逆反应：＋2I^－＋2H^＋＋I₂＋H_2­O，设计如下图所示实验装置。B烧杯中装有Na₃AsO₄和Na₃AsO₃溶液，A烧杯中装有I₂和KI溶液。两烧杯中用一倒置的装有饱和KI溶液的U型管相连，该装置称为盐桥，其作用是避免两烧杯中的溶液相混合，又能使两烧杯中的溶液因相连通而导电。C₁、C₂棒为惰性电极。进行如下操作：

①向A溶液中逐滴加入浓HCl，发现电流计指针发生偏转；
②若改向B溶液中滴加40%的 NaOH溶液，发现电流计指针向相反方向偏转。
试回答以下问题：
（1）两次操作中，可以观察到电流计指针偏转方向相反，为什么？试用化学平衡原理解释之                                                                          ；
（2）操作①过程中，C₁棒上发生的电极反应式为：                                ，操作②过程中C₂棒上发生的电极反应式为：                                。

对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是　　       　　　　 （用离子方程式表示）。
为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的　　　　 。
a．NH₃　　　　 b．CO₂ 　　　　　c． NaOH　　　 　　d．HNO₃
②以铝材为阳极，在过量的H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为　　　                    。取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，原因是 　　　　　　             　 ；　　　　　　                      （用离子方程式表示）。

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是                  
（3）利用下面的装置，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应该置于　 　处。
若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为　　　　　　　　　　　　　　　 。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂ ，电解
质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液的电解实验，如图所示。

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极的电极反应式为 　 　   　　　　 　　、负极的电极反应式为 　                　　。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是　　　　　 ，电解氯化钠溶液的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　        ；若电解一段时间后，石墨棒上产生标准状况下的Cl₂ 224 mL，电解后的溶液总体积为200 mL，则溶液的pH =      。
（3）若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　         　　　　（法拉第常数F = 9．65×l0⁴C· mol^-1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为　　 　　L (标准状况)。

电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。
（1）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如图，是电解产生多硫化物的实验装置：

①已知阳极的反应为（x＋1）S^2－=S_x＋S^2－＋2xe^－，则阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。
当反应转移x mol电子时，产生的气体体积为____________（标准状况下）。
②将Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是（用离子反应方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO₂是一种重要的无机功能材料，制备MnO₂的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液，阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO₄溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为_______________________________________________，当蓄电池中有4 mol H^＋被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为________，MnO₂的理论产量为________g。

（3）用图电解装置可制得具有净水作用的FeO₄^2-。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成FeO₄^2-。

①电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。
②电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e^－＋8OH^－=FeO₄^2-＋4H₂O和________________________________________________________________________，
若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________g。

化学能与电能之间的相互转化与人类的生活实际密切相关，在生产、生活中有重要的应用，同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
（1）熔融状态下，钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池，如图9－8工作原理示意图，反应原理为2Na＋FeCl₂Fe＋2NaCl，该电池放电时，正极反应式为________________________________________________________________________；
充电时，____________（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为________。

（2）某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，工作原理示意图如图所示，一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98 g氢氧化铜粉末恰好完全溶解，经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题：

①Y电极材料是________，发生________（填“氧化”或“还原”）反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反应式是_______________________________________________________________________。
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打，充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是__________。

（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。