以下各种装置工作时是由化学能转变为电能的是
A | B | C | D |
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太阳能电池 | 风力发电 | 氢氧燃料电池 | 电解熔融NaCl |
A.A B.B C.C D.D
某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。
(1)实验1：用KCl作电解质，一定电压下，按图1装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5 min后U型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10 min后断开K．按图2进行实验。
①石墨电极上的电极反应式是_____。
②确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是_____。
③灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解释“试管i中析出白色晶体”的原因是_____。
(2)实验2：其他条件不变时，用图3装置重复实验，10 min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K，按图4进行实验
①结合图1和图2装置中现象的差异说明盐桥的作用是_____。
②对比图2和图4的现象，解释实验1和2中阳极附近实验现象不同的原因是：_____。
(3)实验3：用KOH作电解质
用图1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色(
)，没有沉淀产生。
①铁电极上OH-能够放电的原因是_____。
②阳极生成FeO
的总电极反应式是_____。
③某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图5中的实验方案补充完整，证实推测成立。试剂a：_____、现象b：_____。
(4)根据上述实验，“铁作阳极”时发生反应的多样性与_____有关。
PHB是一种树脂，有机物K是一种抗惊厥药物，它们的合成路线如下：
已知：R、R′、R″代表烃基
①RCN→H2O/H+RCOOH
②
RCOOH+
③
+H2O
(1)B→C的反应类型是_____．
(2)写出一定条件下C→D的化学方程式_____：．
(3)有机物甲的结构简式为_____．
(4)写出E→F的化学方程式_____．
(5)已知1mol J最多与2mol NaHCO3反应；K分子结构中含有一个五元环与一个六元环．写出一定条件下J→K的化学方程式：_____．
(6)S是A的一种同分异构体，分子中没有环状结构，S的核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为6：3：1，则S的结构简式为(写出一种即可)_____．
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
(1)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)＝2Fe(s)+3CO(g) △H1＝+489.0kJ/mol
C(石墨)+CO2(g)＝2CO(g) △H2＝+172.5kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为____；
②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为_；
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是：_____；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是_____(填序号)
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极 B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极 D．阴极发生的反应是：2H++2e-＝H2↑
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 |
| ||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
①该反应的正反应为_____(填“吸”或“放”)热反应；
②实验2中，平衡常数K＝_____；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是_____(答一种情况即可)；
(4)将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序_____．
锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质(钙、镁、铁等)含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。
反应①使杂质生成氟化物的沉淀，对反应①前后的杂质含量检测结果(以350g/LMnSO4计)如下：
杂质 | 净化前/g | 净化后/g | 去除率/% |
Fe2+、Fe3+ | 0.001275 | 0.001275 | ﹣ |
Ca2+ | 0.490000 | 0.021510 | 95.61 |
Mg2+ | 0.252000 | 0.025100 | 90.04 |
(1)滤渣x中含有的物质是_____。
(2)试分析钙镁去除结果不同的原因：_____。
(3)在滤液中加入KMnO4可以将Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Mn2+．该反应的离子方程式为_____。
(4)已知：生成氢氧化物沉淀的pH
| Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀时 | 6.3 | 1.5 | 8.3 |
完全沉淀时 | 8.3 | 2.8 | 9.8 |
注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L
根据表中数据解释流程中②的目的：_____。
(5)进一步研究表明，如果反应①后不过滤直接加入KMnO4，同时控制加入的量，反应后调节pH，然后再过滤，可以进一步提高钙镁的去除率．对钙镁去除率提高的原因有如下假设：
假设I：Fe2+与生成了Fe3+，Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物；
假设II：Mn2+与反应生成的活性MnO2吸附了沉淀物。
选择适当的无机试剂，设计实验验证假设是否成立____________________。
(6)锂离子电池充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回移动，就像一把摇椅，称“摇椅式电池”。典型的锂离子电池工作原理如图所示。
①放电时Li+的移动方向从__________极到极_____(填“a”或“b”)。
②已知电极总反应：LiCoO2+C
Li1﹣xCoO2+CLix，写出放电时正极的电极反应式__。
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx(主要成分为NO、NO2的混合物)，对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。
(1)碱液吸收法：采用石灰乳脱除SO2．脱除后的主要产物是_____。
(2)液相氧化法：采用 NaClO溶液进行脱除。
①NaClO水解的离子方程式是_____。
②NaClO溶液吸收NO的主要过程如下
i．NO(aq)+HClO(aq)⇌NO2(aq)+HCl(aq) △H1
ii．3NO2(aq)+H2O(1)⇌2HNO3(aq)+NO(aq) △H2
NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是_____。
③研究pH对NO脱除率的影响。调节 NaClO溶液的初始pH，NO的脱除率如表：
初始pH | 3.5 | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 7.5 |
NO脱除率 | 91% | 88% | 83% | 65% | 51% |
pH影响NO脱除率的原因是_____。
(3)研究发现，在液相氧化法中，一定量的SO2能提高NOx的脱除率。当pH＝5.5时，SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如图所示。
①据图1，通入SO2后有效氯含量降低。SO2和HClO反应的离子方程式是_____。
②针对图2中NOx脱除率提高的原因，研究者提出了几种可能发生的反应：
A．SO2+2NO+H2O═N2O+H2SO4
B．2SO2+2NO+2H2O═N2+2H2SO4
C．4SO2+2NO2+4H2O═N2+4H2SO4
用同位素示踪法确认发生的反应：把15NO2和NO按一定比例混合，通入SO2的水溶液中，检测气体产物。
a．气体产物中主要含有15NO2、N2O，则发生的主要反应是_____(填序号)。
b．同时检测到气体产物中还有15N N，产生15N N的化学方程式是_____。
