某课外小组分别用图所示装置对原电池和电解原理及其应用进行实验探究．请回答以下问题．
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做电极的是（填字母序号）．
A．铝     B．石墨     C．银    D．铂
（2）N极发生反应的电极反应式为．
（3）实验过程中，SO₄^2-（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有．
II．用图2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（FeO₄^2-）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^-═FeO₄^2-+4H₂O 和．
（6）若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL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．
III、分别放在图3装置（都盛有0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液）中的四块相同的纯锌片，其中腐蚀最快的是．
（8）利用图4装置，可以模拟铁的电化学防护．其中X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为．

电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为；在X极附近观察到的现象是．
②Y电极上的电极反应式为；检验该电极反应产物的方法是．
（2）如用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是，电极反应式为．
②Y电极的材料是，电极反应式为．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

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．

请回答：
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做电极的是（填字母序号）．
A．铝　　　　 B．石墨　　　　 C．银　　　 D．铂
（2）N极发生反应的电极反应式为．
（3）实验过程中，SO₄^2-（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有．
II．用图2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（FeO₄^2-）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^-═FeO₄^2-+4H₂O和．
（6）若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL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．
（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄+3Zn═Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂　该电池正极发生的反应的电极反应式为．

（2011?陕西一模）某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将铝片（不除氧化膜）投入浓氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡．触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性．若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化．
（1）铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是．
A．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能
D．生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择：．
（2）铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是． 用离子方程式解释产生气泡的原因：．
（3）放出的气体是，请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是．（写出一点即可）
（4）某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是．
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
（5）除去氧化铝的铝片与铜片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：

选项	铝电极	电解质	负极反应	正极反应
A	正极	NaOH	Al-3e-=Al3+	2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B	负极	稀盐酸	2Al-6e-=2Al3+	6H++6e-=3H2↑
C	正极	浓硝酸	Cu-2e--=Cu2+	2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
D	负极	稀硝酸	Cu-2e-=Cu2+	2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e-

其中正确的是，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与有关．

（2009?泰安模拟）有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下：

元素	有关信息
X	元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	原子半径为0.102nm，其单质在X的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D	最高价氧化物对应的水化物，能按1：1电离出电子数相等的阴、阳离子
E	其单质有多种同素异形体，一种为自然界中硬度最大

（1）画出Y的离子结构示意图；
（2）写出D的最高价氧化物的水化物电离出的阴离子的电子式；
（3）D₂ZX₃的溶液与Y的单质可能发生反应，其反应的离子方程式为；
（4）用化学符号表示D2EX3的水溶液中各离子的浓度关系（列等式）；
（5）已知ZX₂与X₂可发生反应：2ZX₂（g）+X₂（g）?2ZX₃（g）△H＜0；
当反应达到平衡时不断改变条件（不改变ZX₂、X₂、ZX₃的量），反应速率随时间的变化如图：
其中表示平衡混合物中ZX₃含量最高的一段时间是；如t₀～t₁平衡常数为K₁，t₂～t₃平衡常数为K₂，则K₁K₂
（填“大于”、“等于”或“小于”）．