新型锂离子电池材料Li2MSiO4(M为Fe.Co.Mn.Cu等)是一种发展潜力很大的电池电极材料.工业制备Li2MSiO4有两种方法.方法一:固相法.2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+——青夏教育精英家教网—

新型锂离子电池材料Li2MSiO4(M为Fe，Co，Mn，Cu等)是一种发展潜力很大的电池电极材料。工业制备Li2MSiO4有两种方法。

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

方法二：溶胶－凝胶法，CH3COOLi、Fe(NO3)3、Si(OC2H5)4等试剂胶体干凝胶Li2FeSiO4。

(1)固相法中制备Li2FeSiO4过程采用惰性气体气氛，其原因是

______________________________________________________________________。

(2)溶胶?凝胶法中，检查溶液中有胶体生成的方法是________；生产中，生成1 mol Li2FeSiO4整个过程转移电子的物质的量为________mol。

(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨为电极材料，含锂的导电固体作电解质，构成电池的总反应式为Li＋LiFeSiO4Li2FeSiO4，则该电池的负极是________；充电时，阳极反应的电极反应式为________。

(4)使用(3)组装的电池必须先________。

甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

请回答下列问题：

(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_________________________

(2)已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3。若将湿润的淀粉?KI试纸置于乙装置中的碳棒附近，现象为________________________________；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 mL，则此时溶液的pH＝________。(室温条件下，且不考虑电解产物的相互反应)

(3)工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置，Na＋的移动方向如图中标注，则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。

(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极的电极反应式：_____________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是(请结合化学用语解释)____________________________________ __。

③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是

___________________ __________________________________________

太阳能电池可用做电解的电源(如图)。

(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。

(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为__________________________；阳极区生成的有色沉淀是________。

电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：

(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为________，阴极反应式为________。

(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是______________________________________(填序号)。