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研究發現,可以用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaF2CaO作電解質,利用右圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中正確的是(　　)

A.由TiO2制得1 mol金屬Ti,理論上外電路轉移2 mol電子

B.陽極的電極反應為C+2O2--4e-CO2↑

C.在制備金屬鈦前后,整套裝置中CaO的總量減少

D.若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源,石墨電極應連接Pb電極

已知在pH為4~5的溶液中,Cu2+幾乎不水解,而Fe3+幾乎完全水解。某學生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質量。該同學向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3雜質的CuSO4溶液中加入過量的黑色粉末X,充分攪拌后將濾液用右圖所示裝置電解,其中某電極增重a g,另一電極上產生標準狀況下的氣體V mL。下列說法正確的是(　　)

A.銅電極連接電源正極

B.黑色粉末X是鐵粉

C.銅的相對原子質量的計算式是

D.石墨電極上發生的反應是4OH--4e-O2↑+2H2O

海洋資源的開發與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表:

(1)海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示):　　　　　　　　　　　,該海水中Ca2+的物質的量濃度為　　　　　 mol·L-1。 

(2)電滲析法是近年發展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如下圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。

電滲析原理示意圖

①陰極的電極反應為　　　　　　　　　　。 

②電解一段時間,陰極區會產生水垢,其成分為CaCO3和Mg(OH)2,寫出生成CaCO3的離子方程式:　　　　　　　　　　。 

③淡水的出口為a、b、c中的　　　　出口。 

某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解池原理進行實驗探究。

圖1 圖2

請回答:

Ⅰ.用圖1所示裝置進行第一組實驗。

(1)在保證電極反應不變的情況下,不能替代Cu作電極的是　　　(填字母序號)。 

A.鋁B.石墨C.銀D.鉑

(2)N極發生反應的電極反應為　。 

(3)實驗過程中,S　　　　　　(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現象有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

Ⅱ.用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中,兩極均有氣體產生,Y極區溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。查閱資料發現,高鐵酸根(Fe)在溶液中呈紫紅色。

(4)電解過程中,X極區溶液的pH　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 

(5)電解過程中,Y極發生的電極反應為Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O和　　　　　　。 

(6)若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標準狀況下的氣體體積),則Y電極(鐵電極)質量減少　　　　　 g。 

(7)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應為:

2K2FeO4+3ZnFe2O3+ZnO+2K2ZnO2

該電池正極發生的反應的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

工業上采用的一種污水處理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用該原理處理污水,設計裝置示意圖如圖所示。

(1)實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,產生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時應向污水中加入適量的　　　　。 

a.H2SO4　b.CH3CH2OH　c.Na2SO4

d.NaOH　e.BaSO4

(2)電解池陽極實際發生了兩個電極反應,其中一個反應生成一種無色氣體,則陽極的電極反應式分別是Ⅰ.　　　　　　　;Ⅱ.　　　　　　　。 

(3)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質,CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料作電極。為了使該燃料電池長時間穩定運行,電池的電解質組成應保持穩定,電池工作時必須有部分A物質參加循環(見上圖)。A物質的化學式是　　　　　　　　。 

(4)已知燃料電池中有1.6 g CH4參加反應,則C電極理論上生成氣體　　　 L(標準狀況)。 

某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題:

(1)若開始時開關K與a連接,則B極的電極反應為  　。 

(2)若開始時開關K與b連接,則B極的電極反應為　　　　　　,總反應的離子方程式為　　　　　　　　。有關上述實驗,下列說法正確的是(填序號)　　　。 

①溶液中Na+向A極移動　②從A極處逸出的氣體能使濕潤KI淀粉試紙變藍　③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度　④若標準狀況下B極產生2.24 L氣體,則溶液中轉移0.2 mol電子

(3)該小組同學模擬工業上用離子交換膜法制燒堿的方法,可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應為　。 

此時通過陰離子交換膜的離子數　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數。 

②通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因　　　　　　　　　　　　　　　。 

③若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

常溫下,0.1 mol·L-1某一元酸HA溶液中=1×10-12,下列說法中正確的是(　　)

A.溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1

B.溶液中存在HAH++A-

C.與0.1 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合后所得溶液為中性

D.原溶液中加入一定量NaA晶體或加水稀釋,溶液中c(OH-)均增大

下列有關說法中正確的是(　　)

A.常溫下,將1 L pH=12的氨水加水稀釋為10 L后溶液的pH=11

B.有甲、乙兩醋酸溶液,測得甲的pH=a,乙的pH=a+1,若用于中和等物質的量濃度等體積的NaOH溶液,需甲、乙兩酸的體積V (乙)>10V(甲)

C.向濃度均為0.1 mol·的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成藍色沉淀,說明Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2]

D.水的離子積常數KW隨著溫度的升高而增大,說明水的電離是放熱反應

在一定溫度下,飽和氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。下列說法中正確的是(　　)

A.光照一段時間后,c(HClO)減小

B.加入碳酸鈣粉末后,溶液的pH增大,可以提高HClO濃度

C.加入少量水,由水電離的c(H+)減小

D.加入少量NaOH固體,增大

工業上常用還原沉淀法處理含鉻廢水(Cr2和Cr),其流程為:CrCr2Cr3+Cr(OH)3↓

已知:

(1)步驟①中存在平衡:2Cr(黃色)+2H+Cr2(橙色)+H2O

(2)步驟③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:

Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)

(3)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32;且當溶液中離子濃度小于10-5 mol·L-1時可視作該離子不存在

下列有關說法中正確的是(　　)

A.步驟①中加酸,將溶液的pH調節至2,溶液顯黃色,Cr濃度增大

B.步驟①中當2v(Cr)=v(Cr2)時,說明反應2Cr(黃色)+2H+Cr2(橙色)+H2O達到平衡狀態

C.步驟②中,若要還原1 mol Cr2,需要12 mol (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

D.步驟③中,當將溶液的pH調節至6時,則可認為廢水中的鉻已除盡