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新型鋰離子電池材料Li2MSiO4(M為Fe，Co，Mn，Cu等)是一種發展潛力很大的電池電極材料。工業制備Li2MSiO4有兩種方法。

方法一：固相法，2Li2SiO3＋FeSO4Li2FeSiO4＋Li2SO4＋SiO2。

方法二：溶膠－凝膠法，CH3COOLi、Fe(NO3)3、Si(OC2H5)4等試劑膠體干凝膠Li2FeSiO4。

(1)固相法中制備Li2FeSiO4過程采用惰性氣體氣氛，其原因是____________________________________________________。

(2)溶膠?凝膠法中，檢查溶液中有膠體生成的方法是________；生產中，生成1 mol Li2FeSiO4整個過程轉移電子的物質的量為________mol。

(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨為電極材料，含鋰的導電固體作電解質，構成電池的總反應式為Li＋LiFeSiO4Li2FeSiO4，則該電池的負極是________；充電時，陽極反應的電極反應式為________。

(4)使用(3)組裝的電池必須先________。

甲、乙的實驗裝置如圖所示，丙、丁分別是氯堿工業生產示意圖和制備金屬鈦的示意圖。

請回答下列問題：

(1)寫出甲裝置中碳棒表面的電極反應式：_______________________________。

(2)已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3。若將濕潤的淀粉?KI試紙置于乙裝置中的碳棒附近，現象為________________________________；若乙裝置中轉移0.02 mol電子后停止實驗，燒杯中溶液的體積為200 mL，則此時溶液的pH＝________。(室溫條件下，且不考慮電解產物的相互反應)

(3)工業上經常用到離子交換膜，離子交換膜有陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種，陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過。當乙裝置中的反應用于工業生產時，為了阻止兩極產物之間的反應，通常用如丙圖所示的裝置，Na＋的移動方向如圖中標注，則H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)將陽離子交換膜換成陰離子交換膜。

(4)研究發現，可以用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaO作電解質，利用丁裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。

①寫出陽極的電極反應式：___________________________________________。

②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是(請結合化學用語解釋)__________________________________________________________。

③電解過程中需定期更換陽極材料的原因是____________________________。

太陽能電池可用做電解的電源(如圖)。

(1)若c、d均為惰性電極，電解質溶液為硫酸銅溶液，電解過程中，c極先無氣體產生，后又生成氣體，則c極為________極，在電解過程中，溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)，停止電解后，為使溶液恢復至原溶液應加入適量的________。

(2)若c、d均為銅電極，電解質溶液為氯化鈉溶液，則電解時，溶液中氯離子的物質的量將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)若用石墨、鐵作電極材料，可組裝成一個簡易污水處理裝置。其原理是：加入試劑調節污水的pH在5.0～6.0之間。接通電源后，陰極產生的氣體將污物帶到水面形成浮渣而刮去，起到浮選凈化作用；陽極產生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉積，起到凝聚凈化作用。該裝置中，陰極的電極反應式為_______________________________________；

陽極區生成的有色沉淀是________。

電解是最強有力的氧化還原手段，在化工生產中有著重要的應用。請回答下列問題：

(1)以銅為陽極，以石墨為陰極，用NaCl溶液作電解液進行電解，得到半導體材料Cu2O和一種清潔能源，則陽極反應式為________，陰極反應式為________。

(2)某同學設計如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是

___________________________________________________(填序號)。

a．②區銅片上有氣泡產生

b．③區鐵片的電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑

c．最先觀察到變成紅色的區域是②區

d．②區和④區中銅片的質量均不發生變化

(3)最新研究發現，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡單、能耗較低等優點，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發生反應生成乙醇和乙酸，總反應式為2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH

實驗室中，以一定濃度的乙醛－Na2SO4溶液為電解質溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置如圖所示。

①若以甲烷堿性燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應通入________(填化學式)，電極反應式為________。電解過程中，陰極區Na2SO4的物質的量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②在實際工藝處理中，陰極區乙醛的去除率可達60%。若在兩極區分別注入1 m3乙醛含量為3 000 mg/L的廢水，可得到乙醇________kg(計算結果保留小數點后一位)。

下列化學物質在實際生產生活和科技等方面的應用不正確的是(　　)。

A．測定NaOH熔點時，可以將NaOH放入石英坩堝中高溫加熱

B．石英砂可以用于制取高純度的硅，硅是將太陽能轉化為電能的常用材料

C．因為氨易液化，液氨在氣化時會吸收大量的熱量，所以液氨可作制冷劑

D．硫酸和硝酸都是重要的工業原料，工業上可用于制化肥、農藥和炸藥

下列說法符合綠色化學思想的是(　　)。

A．對工業生產硝酸產生的廢氣、廢水進行嚴格處理

B．利用根瘤菌固氮以減少氮肥生產廠

C．實驗室制備NO2時在通風櫥內進行

D．生產硫酸的工廠種草、種樹，使其成為“花園式工廠”

物質間紛繁復雜的轉化關系是化學的魅力所在，下列選項中物質的轉化在一定條件下不能實現的是(　　)。

選項轉化關系

A

B

C

D

甲、乙、丙、丁四種物質中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉化關系：甲乙丙。下列有關物質的推斷不正確的是(　　)。

A．若甲為焦炭，則丁可能是O2 B．若甲為SO2，則丁可能是氨水

C．若甲為Fe，則丁可能是鹽酸 D．若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2

下列化學實驗事實及其結論都正確的是(　　)。

選項實驗事實結論

A將SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO酸性比H2SO4強

B鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁箔表面氧化鋁熔點高于鋁

CSiO2可以與NaOH溶液及HF溶液反應SiO2屬于兩性氧化物

D將SO2通入溴水中，溴水褪色SO2具有漂白性

已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖變黑。A與X反應的轉化關系如圖所示，其中反應條件及部分產物均已略去，則下列有關說法正確的是(　　)。

A．X使蔗糖變黑的現象主要體現了X的脫水性

B．若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應

C．若A為碳單質，則將C通入少量的澄清石灰水中，一定可以觀察到白色沉淀產生

D．工業上，B轉化為D的反應條件為高溫、常壓、使用催化劑