(14分) 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。

Ⅰ．每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。最近，我国在甲醇燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图1所示。

(1)请写出从C口通入O₂发生的电极反应式       。

 (2)以石墨做电极电解饱和食盐水，如下图2所示。电解开始后在       的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为        (保留两位有效数字，N_A取6.02×10²³)。

Ⅱ.随着电池使用范围的日益扩大，废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。

(1)电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理       。

（2）工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。

①氧化还原过程的离子方程式为       。

②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝1×10^－32 mol⁴·L^－4，溶液的pH至少为       ，才能使Cr³⁺沉淀完全。

③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg•L^－1的废水，需用绿矾的质量为       kg。（写出主要计算过程）

现有如下的实验用品：

    （I）玻璃仪器及其他仪器：试管、锥形瓶、园底烧瓶、集气瓶、长颈漏斗、球形漏斗、分液漏斗、酒精灯、白玻片、火柴、橡胶管及部分组合仪器（双、孔橡皮塞与玻管的组合）

（II）化学药品：双氧水、二氧化锰、木条

请选择上述仪器并设计制备氧气的最佳实验装置，且收集一瓶氧气。

回答以下问题：

① 从科学性、可行性、简约性、安全性角度分析，最佳实验装置中应该选择的仪器编号是＿＿＿＿（每种仪器只能取用一次）；

② 仪器装配的原则是＿＿＿＿；

③ 你在装配过程中第一个所选择的玻璃仪器是＿＿＿；

④ 仪器装配完成后的第一个实验操作是＿＿＿＿。

⑤ 请设计一实验用于验证收集的气体是氧气，并叙述其检验过程。

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验I反应产物的定性探究

按下图装置（固定装置已略去）进行实验

（1）A中反应的化学方程式为：                                        

（2）F烧杯中的溶液通常是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是　　　　　　

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是　　 。

（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

实验Ⅱ　反应产物的定量探究

（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

资料1：

资料2:X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu₂S、CuS、Cu₇S₄中的一种或几种。

仅由上述资料可得出的正确结论是　　　　　 。

a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol·L^-1

d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag，则硫酸铜的产率为　　　　　　　　　 。　         （已知：2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－）

CaC₂+2H₂OCH≡CH↑+Ca(OH)₂

用反应产生的气体排水，测量排出水的体积，可计算出标准状况下乙炔的体积，从而测定电石中碳化钙的含量。

(1)用图5-5所列仪器和导管组装实验装置。

如果所制气体的流向是从左向右的，下述仪器和导管从左到右直接连接的顺序是：________接________接________接________接________接________。

图5-5

(2)仪器连接好后，进行实验，有下列操作(每项操作只进行一次)。

①在仪器e中注入适量水。

②称取一定量的电石，置于仪器c中，塞紧橡皮塞。

③检查装置的气密性。

④待仪器c恢复到室温时，读取仪器d中水的体积(导管中的水忽略不计)。

⑤慢慢地开启仪器e的活塞，使水逐渐滴下，直至不产生气体时，关闭活塞。

正确的操作顺序是 (填序号) _________。

(3)实验中产生的气体常有难闻的气味，这可能是因为制得的乙炔气体中含有H₂S、PH₃等杂质。这些杂质的存在会使测得结果_________ (填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。

(4)若实验时称取的电石为1.60 g，测得排出水的体积，经折算成标准状况下乙炔的体积为448 mL，则此电石中碳化钙的质量分数为_________。