【推荐3】某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
I.用图1所示装置进行第一组实验。

(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是_________(填字母序号)。

A．铝

B．石墨

C．银

D．铂

(2)N极的电极反应式为_______。
(3)实验过程中，_______(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象是_______。
II.用下图所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现高铁酸根()在溶液中呈紫红色。

(4)电解过程中，X极区溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^-=+4H₂O和4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，若在X极收集到1344mL气体，在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时的气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少_______g。
III.以连二硫酸根()为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO。

(6)①ab是_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为_______。
②若NO吸收转化后的产物为，通电过程中吸收4.48LNO(标况下)，则阳极可以产生_______mol气体。

【推荐1】反应Sn+H₂SO₄=SnSO₄+H₂↑的能量变化趋势，如图所示：

(1)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是_______(填字母)。

A．改锡片为锡粉	B．加入少量醋酸钠固体
C．滴加少量CuSO4	D．将稀硫酸改为98%的浓硫酸

(3)若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为_______极(填“正”或“负”)。石墨棒上产生的现象为_______，该极上发生的电极反应为_______，原电池工作时溶液中的移向_______极移动(填正或负)。
(4)实验后同学们经过充分讨论，观察原电池反应特点，认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______。
A.CO₂+H₂O=H₂CO₃       B.NaOH+HCl=NaCl+H₂O        C.2H₂+O₂=2H₂O            D.CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
以稀硫酸为电解质溶液，在所选反应设计成原电池，该电池负极反应为：_______。

【推荐2】(1)为了验证Fe²⁺与Cu²⁺氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是______，写出正极的电极反应_______。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 mol电子时，两个电极的质量差为________。

(2)将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
   
①实验测得OH^-定向移向B 电极，则_____处电极入口通甲烷(填A或B)，其电极反应式为___________。
②当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为________。
(3)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH，原电池负极的电极反应式为__________；放电时每转移3mol 电子，有_____mol K₂FeO₄被还原，正极附近溶液的碱性________(填“增强”。“不变“或“减弱”)。

【推荐3】某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO₂)、石墨和铝箔等，该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi⁺+xe^- = Li_xC₆，锂电池充放电过程中发生LiCoO₂与Li_1-xCoO₂之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。

回答下列问题：
(1)放电时电池总反应方程式_______________；该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。
(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。
(3) 分离操作1是_______________；“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。
(4)“酸浸”时若用盐酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液，缺点是_______________。
(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。

【推荐1】是燃煤烟气中的主要污染物之一，可通过如下多种方法治理。
(1)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备，其实验过程可表示为：

在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体，生成，反应为，其平衡常数K与、、、的代数关系式为______；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有______（填序号）。
A．水浴加热氧化镁浆料       B．加快搅拌速率
C．降低通入气体的速率       D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通
(2)烟气中可以用“亚硫酸铵吸收法”处理。
①吸收时发生反应的化学方程式为______。
②测得25℃时溶液pH与各组份物质的量分数的变化关系如下左图所示，b点时溶液pH＝7，则______。
   
(3)电解法脱硫：用溶液吸收气体，所得混合液用上右图所示的装置进行电解，可实现吸收剂_______的循环利用。
(4)①图中a由极要连接电源的填______（“正”或“负”）极。
②电解装置中使用______（阳离子或阴离子）交换膜。

【推荐2】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。

物质	燃烧热（kJ/mol）
氢气	285．8
甲烷	890．3
乙烯	1411．5

（1）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_________。
（2）在400℃时，向1L的恒容反应器中充入1mol CH₄，发生上述反应，测得平衡混合气体中C₂H₄的体积分数为20.0 %。则在该温度下，其平衡常数K=_______。按化学平衡移动原理，在图(a)中画出该反应的平衡转化率与温度及压强(p₁>p₂)的关系曲线。_______________________
（3）在制备C₂H₄时，通常存在副反应：2CH₄(g)C₂H₆(g) +H₂(g)。在常温下，向体积为1L的恒容反应器中充入1molCH₄，然后不断升高温度，得到图(b)。
①在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是_________________________。
②在600℃后，乙烯的体积分数减少的主要原因是__________________________。

（4）工业上常采用除杂效率高的吸收-电解联合法，除去天然气中的杂质气体H₂S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。

通电前，先通入一段时间含H₂S的甲烷气，使部分NaOH吸收H₂S转化为Na₂S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率。装置中右端碳棒为_________极，左端碳棒上的电极反应为_________________________，右池中的c(NaOH)：c(Na₂S)______________ (填“增大”、“基本不变”或“减小)。

【推荐3】石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价)，对设备、环境等造成严重危害。
已知：有剧毒；常温下溶解度为(体积)。
(1)、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如图。

①当时，含硫废水中最主要的含硫(-2价)微粒是_________。
②通过图中数据可估算得的______(填“”或“”)。
(2)沉淀法处理含硫废水：
向的含硫废水中加入适量的溶液，产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液的pH降低的原因：_______。
(3)氧化还原法处理含硫废水：
向的含硫废水中加入一定浓度的溶液，加酸将溶液调为，产生淡黄色沉淀。
①反应的离子方程式是________。
②不同pH时，硫化物去除率随时间的变化曲线如图。本工艺选择控制体系的，不选择，从环境保护的角度分析其主要原因：________。

(4)电浮选絮凝法处理含硫废水：
铝作阳极、石墨作阴极，以直流电电解含一定浓度的的含硫废水。阳极产生微小气泡，随后溶液中产生淡黄色浑浊，阳极附近生成的胶体吸附淡黄色浑浊。
①用离子方程式表述产生淡黄色浑浊的可能原因：________。
②阴极产生的气泡把污水中的悬浮物(含阳极扩散的胶体)带到水面形成浮渣层，胶体的化学式：______，结合电极反应式解释浮渣层的形成过程：_______。

【推荐1】下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336 mL(标准况)气体。回答：

(1)直流电源中，M为_______极。
(2)Pt电极上生成的物质是_______，其质量为_______g。
(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2：_______：_______：_______。
(4)AgNO₃溶液的浓度_______，(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO₃溶液的pH_______，H₂SO₄溶液的浓度_______。
(5)若H₂SO₄溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H₂SO₄溶液为_______g。

【推荐2】洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。根据所学知识，回答下列问题：
（1）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，化学反应方程式为____________________。
（2）漂白粉溶于水后，受空气中的CO₂作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为________________。
（3）制取漂白粉的氯气可通过电解饱和食盐水得到。在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是____。
①过滤，②加过量的NaOH溶液，③加适量的盐酸，④加过量的Na₂CO₃溶液，⑤加过量的BaCl₂溶液
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④③①
（4）______（填“阴”或“阳”）极滴入酚酞先变红色，石墨棒的一端能使湿润的淀粉碘化钾试纸________。

（5）假如电解饱和食盐水制取氯气，氯气制取漂白粉过程中没有任何损耗，得到715g次氯酸钙的同时，理论上需要消耗NaCl的物质的量为多少？______

【推荐3】2019年底，国际非政府组织“全球碳计划”发布的报告显示，二氧化碳排放量增速放缓但仍未下降。研究的综合利用对促进“低碳经济”的发展和应对气候变化有重要意义。回答下列问题：
(1)以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：       
反应Ⅱ：       
则       ______，提高该反应平衡转化率的方法有_________________、______________。
(2)由合成甲醇是资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下和可发生反应：   。

                    图1                                                                              图2
①投料比相同，在不同温度和不同压强下和合成甲醇时，的平衡转化率如图1所示。已知温度，则______(填“”或“”)0。
②温度为时，向恒容密闭容器中充入和的混合气体，此时容器内压强为，两种气体的平衡转化率与起始时的关系如图2所示。图2中的平衡转化率与的关系可用曲线______(填“”或“”)表示。该温度下，此反应的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
(3)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图3所示。

                    图3
电解过程中，电解质溶液中向______(填“石墨1”或“石墨2”)电极迁移，石墨1上发生的电极反应为_______________。