（6分）（1）甲烷通常用来作燃料，其燃烧反应的化学方程式是                        。
（2） 若用甲烷—氧气构成燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，试写出该电池的正极的电极反应式                   ；负极的电极反应式                      。

（10分）某研究性学习小组，为了探究电极与原电池的电解质之间关系，设计了下列实验方案：用铝片、铜片、镁片作电极，分别与下列溶液构成原电池，并接电流表。
（1）若电解质溶液为0.5mol/L硫酸，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向    （填“铝”或“铜”）。
（2）若用浓硝酸作电解质溶液，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向   （填“铝”或“铜”），铝做      （填“正”或“负”），正极上电极反应式为：                               
（3）若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，则正极发生的电极反应为                                        。
通过上述实验探究，你受到的启示是                                                  
                                                                    

（18分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
（1）V₂O₅是接触法制硫酸的催化剂。    ’   
①已知25℃．10lkPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（1）=2H₂SO₄（1）      △H = -457kJ·mol^-l
SO₃（g）+H₂O（1）=H₂SO₄（1） △H= -130kJ·mol^-l
   则反应2SO₂（g）+O₂（g）      2SO₃（g）的△H=       kJ·mol^-l。使用V₂O₅作催化剂后该反应逆反应的活化能      （填“增大”、“不变”或“减小”）。
②SO₂水溶液可与SeO₂反应得到硫酸，当有79gSe生成时，转移电子的物质的量为      mol，此反应的化学方程式是                           。
（2）全钒液流电池的结构如图所示，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H⁺和SO₄^2－。电池放电时，负极的电极反应为：
V²⁺－e^一=V³⁺。

①电池放电时的总反应方程式为            。
充电时，电极M应接电源的            极。
②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO₄和H₂SO₄的混合液为电解液，使用前需先充电激活，充电过程阴极区的反应分两步完成：第一步VO²⁺转化为V³⁺；第二步V³⁺转化为V²⁺。则第一步反应过程中阴极区溶液n（H⁺）      （填“增大”、“不变”或“减小”），阳极的电极反应式为：               。

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘盐中。
（1）工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应I生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21：127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为                                      。
②操作A包括                       ；用冰水洗涤的目的是                。
（2）KIO₃可以通过H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时，含KIO₃的食盐常在出锅前加入，其原因是                          。
②若制得1284 kg KIO₃固体，理论上至少需消耗质量分数为30％的双氧水       kg。
③KIO₃还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为                                      。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(14分)为回收利用废钒催化剂(含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

（10分）氢氧燃料电池的实验装置如图所示，回答下列有关该实验的问题。

（1）要使发光二极管发亮，实验时的操作顺序是：先_______，电解一段时间后，__________；
（2）在实验的全过程中能量的主要转化形式是                      ；
（3）写出下列两种操作时的电极反应式，并注明电极名称：
①按下开关S₁，断开开关S₂，一段时间后：  C₁为    极，电极反应：               ；
②断开开关S₁，迅速按下开关S₂：（提示：此时C₁附近溶液显碱性，C₂附近溶液显酸性）C₂为______极， 电极反应：                              。

（10分）（1）为了验证Fe^{3 +}与Cu²⁺氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是___________

（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_______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22.4L（标准状况下）时, 假设电池的能量转化率为100%，则导线中转移电子的物质的量为　　　　　　　　，消耗KOH的物质的量为_____________________。

（15分）（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第    周期．第   族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性     （填“强”或“弱”）。
（2）PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为                                 。
（3）PbO₂可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为                           ；PbO₂也可以通过石墨为电极，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为                ，阴极上观察到的现象是               ；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为                      ，这样做的主要缺点是                  。
（4）PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%（即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbO_x或mPbO₂ ·nPbO，列式计算x值和m:n值       。

【选修2化学与技术】（20分）
20-I（6分）下列有关叙述正确的是