新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。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，在苹果的几款最新型的产品

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新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。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，在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。下面列出了两种制备Li₂FeSiO₄的方法：

（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___________；根据已有信息，以下判断正确的是________________。
①该反应是氧化还原反应
②该反应一定是吸热反应
③Li₂SiO₃ 和Li₂FeSiO₄属于硅酸盐
（2）溶胶－凝胶法中，检验溶液中有胶体产生的方法是____________；实验中若制得1mol Li₂FeSiO₄，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

Li＋LiFeSiO₄，该电池放电时，负极是________，正极反应式为__________________。
（4）三种Li₂MSiO₄的性能对比如下图所示。实际应用时，常用来源丰富的铁元素生产的
Li₂FeSiO₄作电极材料，使用该电极材料的另一个优点是___________________。

答案

（1）防止Fe²⁺被氧化或Fe²⁺易被氧化；③
（2）用一束光照射溶液，若溶液中有一条光亮的通路，即证明溶液中有胶体产生（或丁达尔效应）； 1 mol
（3）嵌有Li的石墨或Li；LiFeSiO₄＋Li⁺＋e^-=Li₂FeSiO₄（4）Li₂FeSiO₄充电时脱去Li⁺所需的电压低

举一反三

（三选一）【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂ +11KClO₃+3H₂O＝6KH(IO₃)₂ + 5KCl + 3Cl₂

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为___________；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是______________________；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为________；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：________；

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黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为 8CuFeS₂＋21O₂=8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16O₂ 若CuFeS₂中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是__________（填元素符号）。
（2 ）上述冶炼过程产生大量SO₂。下列处理方案中合理的是_______（填代号）。
a．高空排放 b．用于制备硫酸 c．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₃ d．用浓硫酸吸收
（3 ）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）具有强氧化性可将I^－氧化为I₂：S₂O₈^2－＋2I^－=2SO₄^2－＋I₂ 通过改变反应途径，Fe^3＋、Fe^2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe^3＋对上述反应催化的过程。______________ 、______________。（不必配平）
（4 ）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO 、SiO₂、Al₂O₃）可制备Fe₂O₃。方法为① 用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
② 滤液先氧化，再加入过量NaOH 溶液过滤，将沉淀洗涤、干澡、煅烧得Fe₂O₃。据以上信息回答下列问题：
a．除去Al^3＋的离子方程式是______________ 。
b．选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有Fe₂O₃。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、碘水所选试剂为______________。证明炉渣中含有FeO 的实验现象为_____________________。

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日本核泄漏中最危险的是¹³¹I，较大量接触对人体有害，所以不必“谈碘色变”。¹³¹ ₅₃I在人类生活中还有着“天使”的一面，如控制剂量在医疗上有助于治疗多种甲状腺疾病。在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘。
已知：步骤③中发生的反应是：Fe＋2AgI＝FeI₂＋2Ag。
莫尔盐的化学式为：(NH₄)₂Fe (SO₄)₂·6H₂O。

⑴鉴别丙、丁溶液中的金属阳离子可选用的试剂是___________溶液。
⑵步骤④中加入稀H₂SO₄浸洗的目的是______________。
⑶上述生产流程中，可以循环利用的物质是____________。
⑷“⑦系列操作”包含的操作名称依次为蒸发浓缩、__________、___________、洗涤、干燥。
⑸为了测定富碘卤水中碘离子的含量，可用高锰酸钾滴定法。已知高锰酸钾和碘离子的反应为：2MnO₄^－＋10I^－＋16H^＋＝2Mn^2＋＋5I₂＋8H₂O。
填空：
① 取20.00mL富碘卤水放入__________（填仪器名称）中，将0.1 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液装入滴定管中，达到滴定终点的标志是________________。
② 三次滴定消耗高锰酸钾溶液的部分数据如下表，

则V3＝_____________mL，请根据数据计算富碘卤水中c(I^－)＝_____________mol·L^－1。（精确到0.01）

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明矾石的主要成分是K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·2Al ₂O₃·6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：

（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al₂(SO₄)₃+3S

2Al₂O₃ +_________；该反应的氧化剂是________；该反应中被氧化的元素与被还原的元素的质量比是________ 。
（2）“溶解”时反应的离子方程式为____________。
（3）“调节pH后过滤、洗涤Al(OH)₃沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是_____________。
（4）“母液”中可回收的物质是_____________。
（5）工业上常用氢氧化铝脱水后的产物X熔融电解冶炼金属铝，则该反应的化学方程式为_______________。

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工业上制备BaCl₂的工艺流程图如图7：某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。

已知：BaSO₄(s) + 4C(s)

4CO(g) + BaS(s) △H1 = +571.2 kJ·mol^-1 ①
BaSO₄(s) + 2C(s)

2CO₂(g) + BaS(s) △H2= +226.2 kJ·mol^-1 ②
（1）高温焙烧时常把原料粉碎，目的是_________________________________
（2）常温下，相同浓度的Na₂S和NaHS溶液中，说法正确的是：____________
A. Na₂S溶液的pH比NaHS溶液pH大
B. 两溶液中含有的离子种类不同
C. 两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸，产生气体速率相等
D. 两溶液中加入NaOH固体，c(S^2-)都增大
E. NaHS溶液中：c(Na⁺) ＞ c(HS^-) ＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺) ＞ c(S^2-)
（3）反应C(s) + CO₂(g)

2CO(g)的△H = ___________
（4）制备BaCl₂的工艺流程图中气体A用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为：_________________
（5）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，目的是：________________（写出一种原因即可）。

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