(5分)某校研究性学习小组用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示：

（15分）高铁酸钾（K₂FeO₄）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

I. 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。
（1）电解过程中，X极是   极，电极反应是                  。
（2）电解过程中，Y极放电的有                              。
（3）生成高铁酸根（FeO₄^2－）的电极反应是                     。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
（1）铅蓄电池总的化学方程式为：
2H₂O＋2PbSO₄ Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄，则它在充电时的阳极反应为
                                                           。
（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
正极：2NiOOH＋2H₂O＋2e^－＝2Ni（OH）₂＋2OH^－
负极：Cd＋2OH^－－2e^－＝Cd（OH）₂
则它在放电时的总反应的化学方程式为                  。
（3）肼（N₂H₄）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是                                     ；
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                              。
（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C₃H₈＋5O₂＝3CO₂＋4H₂O。
写出该电池正极的电极反应：                              。
（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                       。

（12分）某课外活动小组同学用右图装置进行实验，试回答下列问题。

（1）若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式
为                           。
（2）若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为                。
有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）           。
①溶液中Na⁺向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后（设NaCl足量）加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则有0.2 mol电子转移
（3）该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如右图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为       。此时通过阴离子交换膜的离子数
     （填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、 “D”）       导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为                      。

（8分）某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为                                         。
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极反应式：                                ；负极反应式：                             。
若该电池中有0.1mol的电子转移，请问消耗             克Fe
方案Ⅲ．结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）： __________________，用离子方程式表示其反应原理：______________

（12分）如图甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为_________________________________________；
②乙中总反应的离子方程式为___________________________________________；
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_______________________________________________________。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为___________________________________________；
②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO₄溶液（25℃），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入______________（填写物质的化学式）_______________g。

（8分）化学能在一定的条件下可以转化为电能。
（一）现有如下两个反应：
① 2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂ 
② Na₂CO₃ + 2HCl =" 2NaCl" + H₂O + CO₂↑
（1）根据两个反应的本质判断，您认为可以设计成原电池的是        (填反应序号)。
（二）请根据Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu反应，选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
（2）画出原电池装置图，并在图中标注出电极和电解质溶液的名称。
（3）写出该原电池电极反应式：正极：      ；负极：      。

（17分）如右图所示：

（1）将铜棒和铝棒用导线连接后置于盛稀盐酸的烧杯中,看到的现象是        。铝棒做     极，该极的电极反应方程式为        _______ 。
（2）如果将盐酸换成NaOH溶液，该电池发生的总反应离子方程式为_________________。
此时铝棒做     极，该极的电极反应方程式为                           。
（3）如果将盐酸换成浓硝酸溶液，则铝棒做     极。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式___________________________。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

负极反应：________________________________________________；
正极反应：________________________________________________。

（7分）将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如下图的装置。

（1）此装置为 _______________，该装置中发生反应总的离子方程式为 _______________，铜片周围溶液会出现 _______________的现象。
（2）若2 min后测得锌片质量减少1.3g，则导线中流过的电子为_______________mo1。
（3）该装置的电解质溶液还可以用  _______________（答一种即可）。

用铜片、锌片和200mL稀H₂SO₄等组成原电池（如右图）。若整个实验过程有6．5 g锌溶解，此时H₂SO₄恰好全部用完。回答下列问题：
写出正极的电极反应式                       ，正极发生的现象是                           ，负极的电极反应式为                                  。
（2）试计算：铜片上共放出        L气体（标准状况），整个实验过程转移电子     mol，稀硫酸的物质的量浓度为              mol／L。