我国是干电池的生产和消费大国。某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用：

已知：\(\rm{① Ksp(MnS)=2.5×10^{-13}}\)，\(\rm{Ksp(ZnS)=1.6×10^{-24}}\)；\(\rm{②Mn(OH)_{2}}\)开始沉淀时\(\rm{pH}\)为\(\rm{8.3}\)，完全沉淀的\(\rm{pH}\)为\(\rm{9.8}\)；\(\rm{③}\)“\(\rm{X}\)”通常选用\(\rm{H_{2}O_{2}}\)，作用是将\(\rm{MnO_{2}}\) 以及\(\rm{MnOOH}\)转化为\(\rm{MnSO_{4}}\)；

\(\rm{(1)}\)碱性锌锰干电池是以锌粉为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为\(\rm{2MnO_{2}+Zn+2KOH=2MnOOH+K_{2}ZnO_{2}}\)，请写出电池的正极反应式_________；

\(\rm{(2)}\)为了提高碳包的浸出效率，可以采取的措施有_________________；\(\rm{(}\)写一条即可\(\rm{)}\)

\(\rm{(3)}\)向滤液\(\rm{l}\)中加入\(\rm{MnS}\)的目的是__________________________________；

\(\rm{(4)}\)已知\(\rm{MnSO_{4}}\)的溶解度曲线如图所示，从滤液\(\rm{2}\)中析出入\(\rm{MnSO_{4}·H_{2}O}\)晶体的操作是蒸发结晶、_______________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)、低温干燥；

A.趁热过滤，热水洗涤\(\rm{B.}\)常温过滤，冰水洗涤

\(\rm{(5)}\)工业上经常采用向滤液\(\rm{2}\)中加入\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液来制备\(\rm{MnCO_{3}}\)，不选择\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液的原因是_____________________________；

\(\rm{(6)}\)该科研小组利用\(\rm{EDTA(}\)乙二胺四乙酸二钠，阴离子简写为\(\rm{Y^{2-})}\)进行络合滴定测定\(\rm{Mn^{2+}}\)在电池中的百分含量，化学方程式可以表示为\(\rm{Mn^{2+}+Y^{2-}=MnY}\)。实验过程如下：

\(\rm{①}\)准确称量一节电池的质量为\(\rm{24.00g}\)，完全反应后，得到\(\rm{100.00mL}\)滤液\(\rm{1}\)；

\(\rm{②}\)量取\(\rm{10.00mL}\)滤液\(\rm{1}\)，用\(\rm{0.5000mol/LEDTA}\)标准溶液滴定，平均消耗标准溶液\(\rm{22.00mL}\)，则该方案测得\(\rm{Mn}\)元素的百分含量为___________。 \(\rm{(}\)保留\(\rm{3}\)位有效数字\(\rm{)}\)

用零价铁\(\rm{(Fe)}\)去除水体中的硝酸盐\(\rm{(NO_{3}^{-})}\)已成为环境修复研究的热点之一。

 \(\rm{(1)Fe}\)还原水体中\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的反应原理如图所示。

    \(\rm{①}\)作负极的物质是________。

    \(\rm{②}\)正极的电极反应式是_____________。

\(\rm{(2)}\)将足量铁粉投入水体中，经\(\rm{24}\)小时测定\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率和\(\rm{pH}\)，结果如下：

\(\rm{pH=4.5}\)时，\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率低。其原因是________________________。

\(\rm{(3)}\)实验发现：在初始\(\rm{pH=4.5}\)的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的\(\rm{Fe^{2+}}\)可以明显提高\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率。对\(\rm{Fe^{2+}}\)的作用提出两种假设：

Ⅰ\(\rm{.Fe^{2+}}\)直接还原\(\rm{NO_{3}^{-}}\)；

Ⅱ\(\rm{.Fe^{2+}}\)破坏\(\rm{FeO(OH)}\)氧化层。

    \(\rm{①}\)做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是________________________。

    \(\rm{②}\)同位素示踪法证实\(\rm{Fe^{2+}}\)能与\(\rm{FeO(OH)}\)反应生成\(\rm{Fe_{3}O_{4}}\)。结合该反应的离子方程式，解释加入\(\rm{Fe^{2+}}\)提高\(\rm{NO_{3}^{-}}\)去除率的原因：_______。

\(\rm{(4)}\)其他条件与\(\rm{(2)}\)相同，经\(\rm{1}\)小时测定\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的去除率和\(\rm{pH}\)，结果如下：

    与\(\rm{(2)}\)中数据对比，解释\(\rm{(2)}\)中初始\(\rm{pH}\)不同时，\(\rm{NO_{3}^{-}}\)去除率和铁的最终物质形态不同的原因：________________。

请回答下列问题。

\(\rm{(1)}\)写出下列元素的符号：\(\rm{④}\)____________  \(\rm{⑩}\)_____________

\(\rm{(2)⑦}\)元素最高价氧化物对应水化物的化学式为_________，它的水溶液具有_________性\(\rm{(}\)填“酸”或“碱”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)①}\)与\(\rm{③}\)元素可形成沼气的主要成分\(\rm{A}\)，则\(\rm{A}\)能发生________。

A、置换反应      \(\rm{B}\)、取代反应     \(\rm{C}\)、加成反应      \(\rm{D}\)、酯化反应

\(\rm{(4)}\)将\(\rm{③}\)的一种单质\(\rm{(}\)导体\(\rm{)}\)与\(\rm{⑧}\)单质按如图装置连接，下列判断正确的是____________

A、\(\rm{③}\)是原电池的负极，发生氧化反应

B、\(\rm{③}\)是原电池的正极，发生还原反应

C、\(\rm{⑧}\)是原电池的正极，发生还原反应

D、\(\rm{⑧}\)是原电池的负极，发生氧化反应

研究小组进行下图所示实验，试剂\(\rm{A}\)为\(\rm{0.2 mol·L^{-1} CuSO_{4}}\)溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液、\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液反应的影响因素。用不同的试剂\(\rm{A}\)进行实验\(\rm{1～}\)实验\(\rm{4}\)，并记录实验现象：

\(\rm{(1)}\)实验\(\rm{1}\)中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为__________________。

\(\rm{(2)}\)实验\(\rm{2}\)的目的是证明铜盐中的阴离子\(\rm{Cl^{-}}\)是导致实验\(\rm{1}\)中反应迅速发生的原因，实验\(\rm{2}\)中加入\(\rm{NaCl}\)固体的质量为__________________\(\rm{ g}\)。

\(\rm{(3)}\)实验\(\rm{3}\)的目的是________________________________。

\(\rm{(4)}\)经检验知，实验\(\rm{4}\)中白色固体为\(\rm{CuCl}\)。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了\(\rm{Cu + CuCl_{2}=2CuCl}\)的反应，他设计了下图所示实验证明该反应能够发生。

\(\rm{① A}\)极的电极材料是__________________。

\(\rm{②}\) 能证明该反应发生的实验现象是__________________。

\(\rm{(5)}\)为探究实验\(\rm{4}\)中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色\(\rm{CuCl}\)固体进行以下实验：

查阅资料知：\(\rm{CuCl}\)难溶于水，能溶解在\(\rm{Cl^{-}}\)浓度较大的溶液中，生成\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)络离子，用水稀释含\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)的溶液时会重新析出\(\rm{CuCl}\)沉淀。

\(\rm{①}\)由上述实验及资料可推断，实验\(\rm{4}\)中溶液呈棕褐色的原因可能是\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)与______作用的结果。

\(\rm{②}\)为确证实验\(\rm{4}\)所得的棕褐色溶液中含有\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)，应补充的实验是_________。

\(\rm{(6)}\)上述实验说明，铝和\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液、\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液的反应现象与_________有关。

\(\rm{(1)}\)图\(\rm{1}\)中，电解一段时间后，气球\(\rm{b}\)中的气体是___\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)，\(\rm{U}\)形管___\(\rm{(}\)填“左”或“右”\(\rm{)}\)边的溶液变红。 

\(\rm{(2)}\)利用图\(\rm{2}\)制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“\(\rm{84}\)”消毒液的有效成分，则\(\rm{c}\)为电源的___________________极\(\rm{;}\)该发生器中反应的总离子方程式为_____________________________________________________。 

                                             图\(\rm{3}\)

\(\rm{①}\)燃料电池\(\rm{B}\)中的电极反应式分别为：负极_________，正极_____________。 

\(\rm{②}\)分析图\(\rm{3}\)可知，氢氧化钠的质量分数\(\rm{a\%}\)、\(\rm{b\%}\)、\(\rm{c\%}\)由大到小的顺序为________。 

\(\rm{(ⅰ)CH_{4}(g)+CO_{2}(g)}\) \(\rm{2CO(g)+2H_{2}(g) ΔH_{1}=+247.3kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{(ⅱ)CO(g)+2H_{2}(g)}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\)   \(\rm{ΔH_{2}=-90.1kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{(ⅲ)2CO(g)+O_{2}(g)}\) \(\rm{2CO_{2}(g)}\)  \(\rm{ΔH_{3}=-566.0kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{(1)}\)用\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{O_{2}}\)直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为__________________________________________。

\(\rm{(2)}\)某温度下，向\(\rm{2L}\)恒容密闭容器中通人\(\rm{6 mol CO_{2}}\)和\(\rm{6 mol CH_{4}}\)，发生反应\(\rm{(i)}\)，平衡体系中各组分的体积分数均为\(\rm{1/4}\)，则此温度下该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{(3)}\)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：\(\rm{CH_{3}OH(g)+CO(g)}\) \(\rm{HCOOCH_{3}(g)}\)  \(\rm{ΔH=-29.1kJ·mol^{-1}}\)

科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

\(\rm{①}\)从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是________。

\(\rm{a.3.5×l0^{6}Pa}\)         \(\rm{b.4.0×l0^{6} Pa}\)        \(\rm{c.5.0×l0^{6} Pa}\)

\(\rm{②}\)实际工业生产中采用的温度是\(\rm{80℃}\)，其理由是___________________________________________。

\(\rm{(4)}\)直接甲醇燃料电池\(\rm{(}\)简称\(\rm{DMFC)}\)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。\(\rm{DMFC}\)的工作原理如图所示：

\(\rm{①}\)通入\(\rm{a}\)气体的电极是电池的_______\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极，其电极反应式为_____________________；

\(\rm{②}\)常温下，用此电池以惰性电极电解\(\rm{0.5 L}\)饱和食盐水\(\rm{(}\)足量\(\rm{)}\)，若两极共生成气体\(\rm{1.12 L(}\)已折算为标准状况下的体积\(\rm{)}\)，则电解后溶液的\(\rm{pH}\)为\(\rm{=}\)________\(\rm{(}\)忽略溶液的体积变化\(\rm{)}\)。

\(\rm{(1)}\)常温下，\(\rm{0.5 mol}\)甲醇在氧气中完全燃烧生成\(\rm{CO_{2}}\)和液态水，放出热量\(\rm{363.3 kJ}\)。写出该反应的热化学方程式： _____________。

\(\rm{(2)}\)请设计一个燃料电池：电解质溶液为强碱溶液，\(\rm{Pt}\)作电极，在电极上分别通入甲醇和氧气。通入甲醇的电极应为________极\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)，该电极上发生的电极反应式为________________。

\(\rm{(3)}\)用\(\rm{Pt}\)作电极电解的硝酸银溶液，如图甲所示，则右边电极上发生的电极反应式为_______________________________________________________。

          图甲                                        图乙

\(\rm{(4)}\)某化学学习兴趣小组为了研究金属的腐蚀现象，将一枚铁钉放在“\(\rm{84}\)”消毒液\(\rm{(NaClO)}\)中，某同学设计了如图乙所示实验装置，写出石墨电极上发生的电极反应式：_______________________________________________________。

含铬\(\rm{(}\)Ⅵ\(\rm{)}\)废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用\(\rm{Cu_{2}O}\)光催化可以处理含有\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)的废水。

Ⅰ\(\rm{.}\)制取\(\rm{Cu_{2}O}\)

\(\rm{(1)}\)电解法：利用铜和钛做电极，电解含有\(\rm{NaCl}\)和\(\rm{NaOH}\)的溶液时，反应只消耗了铜和水，体系\(\rm{pH}\)及\(\rm{Cl-}\)浓度维持不变\(\rm{(}\)溶液体积变化忽略不计\(\rm{)}\)。

\(\rm{①}\)阳极材料是_________。

\(\rm{②}\)电解总反应为：_________。

\(\rm{(2)}\)还原法

\(\rm{①}\)工业上可用肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)与新制的\(\rm{Cu(OH)_{2}}\)反应制备纳米级\(\rm{Cu_{2}O}\)，同时放出\(\rm{N_{2}}\)，该反应的化学方程式为_________。

\(\rm{②}\)控制\(\rm{100℃}\)、\(\rm{pH=5}\)的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得\(\rm{Cu_{2}O}\)，同时产生\(\rm{SO_{2}}\)气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是_________。

Ⅱ\(\rm{.}\)利用\(\rm{Cu_{2}O}\)光催化处理含有\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)的废水的研究。

\(\rm{(1)}\)光照射到\(\rm{Cu_{2}O}\)光催化剂上产生光催化反应，\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应，反应原理如下图所示。写出\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)转化\(\rm{Cr^{3+}}\)的电极反应_________。

\(\rm{(2)}\)研究中对\(\rm{Cu_{2}O}\)的作用提出两种假设：\(\rm{a.Cu_{2}O}\)作光催化剂；\(\rm{b.Cu_{2}O}\)与\(\rm{Cr2O_{7}^{2-}}\)发生氧化还原反应。已知：\(\rm{Cu_{2}O}\)的添加量是\(\rm{1.74×10-4 mol/L}\)，\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)的初始浓度是\(\rm{9.60×10-4 mol/L}\)；对比实验，反应\(\rm{1.5}\)小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_______。

\(\rm{(3)}\)溶液的\(\rm{pH}\)对\(\rm{Cr2O72-}\)降解率的影响如下图所示。已知：\(\rm{Cu_{2}O}\) \(\rm{ \xrightarrow[pH < 2.5]{稀{H}_{2}S{O}_{4}} Cu +CuSO4}\)；酸性越大，\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)被还原率越大。

\(\rm{①}\)由图可知，\(\rm{pH}\)分别为\(\rm{2}\)、\(\rm{3}\)、\(\rm{4}\)时，\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)的降解率最好的是_________，其原因是_________。

\(\rm{②}\)已知\(\rm{pH=5}\)时，会产生\(\rm{Cr(OH)_{3}}\)沉淀。\(\rm{pH=5}\)时，\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)的降解率低的原因是_______。