题目内容

Ⅰ．Li2MSiO4（M=Mn、Fe、Co等）是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料．下面列出了两种制备Li2FeSiO4的方法：
固相法：2Li2SiO3+FeSO4 
 惰性气体 
.
高温
Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
溶解-凝胶法：

（1）固相法中制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行，其原因是
 
；
（2）溶解-凝胶法中，检验有胶体产生的方法是
 
；实验中若制得1mol Li2FeSiO4，则整个反应过程中转移电子的物质的量为
 
．
（3）以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极，含Li+的导电固体为电解质的锂离子电池，充、放电的总反应式可表示为Li2FeSiO4
 充电 
.
放电
Li+LiFeSiO4，该电池放电时，正极反应式为
 
．
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）依据亚铁离子具有还原性分析；
（2）依据胶体的特征性质分析设计实验验证，依据溶胶-凝胶法中铁元素守恒，铁元素化合价从+3价变化为+2价，根据化合价的变化分析；
（3）放电时原电池反应，正极上是得到电子发生还原反应，电池反应中元素化合价降低得到电子，依据总反应式分析判断．
解答： 解：（1）固相法中制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行，因为亚铁离子具有还原性，易被氧化，所以惰性气体氛围中是为了防止亚铁离子被氧化，
故答案为：防止二价铁被氧化；
（2）胶体具有丁达尔现象，取少量液体，用一束强光光线照射，有丁达尔现象证明是胶体；胶-凝胶法中铁元素守恒，铁元素化合价从+3价变化为+2价，若制得1mol Li2FeSiO4，电子转移1mol，
故答案为：取少量液体，用一束强光光线照射，有丁达尔现象；1mol；
（3）总反应式可表示为Li2FeSiO4
 充电 
.
放电
Li+LiFeSiO4，放电过程中是原电池反应，Li做负极失电子发生氧化反应，LiFeSiO4在正极上得到电子发生还原反应，电极反应为LiFeSiO4+Li++e-=Li2FeSiO4，
故答案为：LiFeSiO4+Li++e-=Li2FeSiO4 ．
点评：本题考查了物质制备实验分析判断、氧化还原反应、原电池原理的应用等，注意氧化还原反应分析和电子转移计算应用，原电池反应和电极反应书写，图象分析判断是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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某烃1摩能跟1摩HCl加成，其加成产物又可以和7摩Cl2完全取代，则该烃是（　　）
A、丙烯B、乙烯C、乙烷D、丁烯
下列装置不能达到实验目的是（　　）
A、
向容量瓶中转移液体
B、
吸收NH3
C、
制取金属钒
D、
除去氯气中的氯化氢
（1）铅蓄电池是典型的二次电池，由于铅蓄电池的性能优良、价格低廉、安全可靠，可多次充放电，所以在生产生活中使用广泛，总反应式是pb+pbo2+4H++2SO42-
放电
充电
2pbSO4 +2H2O，铅蓄电池的负极材料是
 
；放电时，正极反应式是
 
，充电时，阴极反应式是
 
；
 电池电解池
A H+移向pb电极 H+移向pb电极
B 每消耗3mol pb 生成2molAl2O3
C正极：pbO2+4H++2e-=pb2++2H2O阳极：2AL+3H2O-6e-═AL2O3+6H+ 
D  
（2）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以铝作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚．反应原理如下：
电解
电池：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）═2PbSO4（s）+2H2O（l）
电解池：2Al+3H2O═Al2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是
 
；
（3）某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为
Li1-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2，其工作原理示意图如图，下列说法不正确的是
 
．
 
 
 
．
A是有机羧酸盐，B、C、D是常见化合物； A、B、C、D焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性，其中B的碱性最强．X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同．A与B等物质的量反应生成D和一种气体单质；C受热分解得到Y、D和X；B与C反应生成D和X．E由两种元素组成，式量为83，将E投入X中得到B和气体Z，Z在标准状况下的密度为0.76g?L-1．
（1）A的化学式是
 
．C的一种用途是
 
．
（2）化学家发现可利用Y制造全降解塑料，写出Y与CH3-CH=CH2发生加聚反应的化学方程式：
 
．                            
（3）写出E与足量盐酸反应的离子方程式
 

（4）写出在D的饱和溶液中不断通Y析出C的离子方程式
 
．
（5）A的一个重要应用是根据2A→P+H2↑得到P，P溶液中的阴离子通常用CaCl2使之沉淀，当它完全沉淀时，溶液中Ca2+的物质的量浓度至少为
 
．（沉淀Ksp=2.3×10-9，当溶液中离子浓度≤10-5mol?L-1，即可认为完全沉淀）
（6）高温条件下，Z与Fe2O3反应生成Fe和气体单质，写出该反应的化学方程式为
 
．
（Ⅰ）近年来我国对碳纳米管的研究也有了较大突破，即用电弧合成法来制碳纳米管，但往往有大量的碳纳米颗粒，需用氧化法来提纯这些颗粒，化学方程式为：
□C+□K2Cr2O7+□H2SO4（稀）
△
CO2↑+□K2SO4+□Cr2（SO4）3+□□试回答下列问题：
（1）完成并配平上述反应的化学方程式．
（2）上述反应若生成11g CO2，则转移电子的数目为
 
．
（1）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O，则阴极反应为
 
．

（2）如图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液．如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为
 
mol．
有一固体粉末，由炸药和引爆剂组成，其化学成分为中学常见的甲、乙两种化合物和三种单质．为分析其组成，进行了如下实验：
①取29.14g固体，在一密闭容器中引爆，发生猛烈爆炸，生成的气体折合成标准状况下的体积为8.96L，经分析，其中N2与CO2的体积比为1：3．
②将①反应后的固体加足量的水溶解并过滤．滤液中只有一种正盐丙，通入足量氯气，可得3.21g淡黄色沉淀，焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色．
③操作②过滤出不溶物2.14g，元素分析表明，其中含有三种元素，均是有甲参加的某一著名反应的生成物．将此不溶物加入足量的NaOH溶液中，还剩1.12g固体，该固体是一种可被磁铁吸引的单质丁，丁在潮湿的空气中易被氧化．
请回答下列问题：
（1）乙的化学式为
 
，丙的电子式为
 
．
（2）写出此炸药爆炸反应的化学方程式为
 
．
（3）引爆剂发生反应的化学方程式为
 
，引爆剂的作用是
 
．
（4）以下物质中，有可能作为甲的替代品的是
 
．
A．KCl  B．K2CO3  C．Na2S  D．CuO．
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡：
（1）有0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液，在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为
 
．
（2）有0.1mol?L-1的NaHCO3溶液，在该溶液中存在的平衡有三个，请分别用离子方程式表示：
 
、
 
．
（3）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=1.2×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．在25℃条件下，向浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，则最先生成的沉淀的离子方程式为
 
．
（4）NH3?H2O 的电离方程式是
 
，往氨水中加入少量醋酸铵固体（提示醋酸铵呈中性），C（OH-）
 
（填“增大”“减小”“不变”）．
（5）已知某温度下K（NH3?H2O）=1.69×10-5，则该温度下0.1mol/L的氨水中c（OH-）=
 
mol/L
（6）又已知该温度下Ksp〔Mg（OH）2〕=1.2×10-11，将0.01mol/L的MgCl2溶液与上述氨水等体积混合
 
（填“有”、“无”）沉淀生成．往0.01mol/L的MgCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH=10，此时c
（Mg2+）=
 
mol/L．

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