新型鋰離子電池材料Li2MSiO4(M為Fe，Co，Mn，Cu等)是一種發(fā)展?jié)摿�很大的電池電極材料。工業(yè)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(guò)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(chǎn)中，生成1 mol Li2FeSiO4整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。

(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨為電極材料，含鋰的導(dǎo)電固體作電解質(zhì)，構(gòu)成電池的總反應(yīng)式為Li＋LiFeSiO4Li2FeSiO4，則該電池的負(fù)極是________；充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________。

(4)使用(3)組裝的電池必須先________。

甲、乙的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，丙、丁分別是氯堿工業(yè)生產(chǎn)示意圖和制備金屬鈦的示意圖。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

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

(3)工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜，離子交換膜有陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜兩種，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)。當(dāng)乙裝置中的反應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，為了阻止兩極產(chǎn)物之間的反應(yīng)，通常用如丙圖所示的裝置，Na＋的移動(dòng)方向如圖中標(biāo)注，則H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaO作電解質(zhì)，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(yáng)極的電極反應(yīng)式：___________________________________________。

②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋)__________________________________________________________。

③電解過(guò)程中需定期更換陽(yáng)極材料的原因是____________________________。

太陽(yáng)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(zhì)溶液為硫酸銅溶液，電解過(guò)程中，c極先無(wú)氣體產(chǎn)生，后又生成氣體，則c極為________極，在電解過(guò)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(fù)至原溶液應(yīng)加入適量的________。

(2)若c、d均為銅電極，電解質(zhì)溶液為氯化鈉溶液，則電解時(shí)，溶液中氯離子的物質(zhì)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(gè)簡(jiǎn)易污水處理裝置。其原理是：加入試劑調(diào)節(jié)污水的pH在5.0～6.0之間。接通電源后，陰極產(chǎn)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(yáng)極產(chǎn)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(yīng)式為_______________________________________；

陽(yáng)極區(qū)生成的有色沉淀是________。

電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，在化工生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)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(hào))。

a．②區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生

b．③區(qū)鐵片的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑

c．最先觀察到變成紅色的區(qū)域是②區(qū)

d．②區(qū)和④區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化

(3)最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡(jiǎn)單、能耗較低等優(yōu)點(diǎn)，其原理是使乙醛分別在陰、陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)生成乙醇和乙酸，總反應(yīng)式為2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH

實(shí)驗(yàn)室中，以一定濃度的乙醛－Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過(guò)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(yīng)通入________(填化學(xué)式)，電極反應(yīng)式為________。電解過(guò)程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②在實(shí)際工藝處理中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)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(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

下列化學(xué)物質(zhì)在實(shí)際生產(chǎn)生活和科技等方面的應(yīng)用不正確的是(　　)。

A．測(cè)定NaOH熔點(diǎn)時(shí)，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(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料

C．因?yàn)榘币滓夯�，液氨在氣化時(shí)會(huì)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(yè)原料，工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥和炸藥

下列說(shuō)法符合綠色化學(xué)思想的是(　　)。

A．對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸產(chǎn)生的廢氣、廢水進(jìn)行嚴(yán)格處理

B．利用根瘤菌固氮以減少氮肥生產(chǎn)廠

C．實(shí)驗(yàn)室制備NO2時(shí)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行

D．生產(chǎn)硫酸的工廠種草、種樹(shù)，使其成為“花園式工廠”

物質(zhì)間紛繁復(fù)雜的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)的魅力所在，下列選項(xiàng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在一定條件下不能實(shí)現(xiàn)的是(　　)。

選項(xiàng)轉(zhuǎn)化關(guān)系

A

B

C

D

甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)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(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其結(jié)論都正確的是(　　)。

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)結(jié)論

A將SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO酸性比H2SO4強(qiáng)

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(diǎn)高于鋁

CSiO2可以與NaOH溶液及HF溶液反應(yīng)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(jiàn)酸的濃溶液，能使蔗糖變黑。A與X反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物均已略去，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)。

A．X使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)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(yīng)

C．若A為碳單質(zhì)，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(chǎn)生

D．工業(yè)上，B轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件為高溫、常壓、使用催化劑