Li2MSiO4（M=Mn、Fe、Co等）是极具发展前景的新型锂离子电池的电极材料，下面列出了两种制备Li2FeSiO4的方法。同相法：2Li2SiO3+FeS

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Li₂MSiO₄（M=Mn、Fe、Co等）是极具发展前景的新型锂离子电池的电极材料，下面列出了两种制备
Li₂FeSiO₄的方法。同相法：2Li₂SiO₃+FeSO₄

Li₂FeSiO₄+Li₂SO₄+SiO₂溶胶一凝胶法：

(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)溶胶一凝胶法中，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数目为__________。
(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，该电池放电时的正极反应式为____________________。
(4)Li₂MSiO₄的性能对比如下图所示。实际应用时，常用含有来源丰富的铁元素的Li₂FeSiO₄作电极材料，使用该电极材料的另一个优点是______________。

▲Li₂MSiO₄充电时脱去Li⁺所需电压 ●Li₂MSiO₄放电时的理论电压 ●Li₂MSiO₄放电时的理论比能量

答案

(1)防止+2价铁被氧化
(2)取少量液体，用一束强光照射，有丁达尔效应；N_A（或6.02×10²³）
(3)LiFeSiO₄+Li⁺+e^-=Li₂FeSiO₄(4)Li₂FeSiO₄充电时脱去Li⁺所需电压低

举一反三

随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe₂O₄的制备流程如下

(1)原料Fe(NO₃)_n中n=_________，投入原料F(NO₃)n和Mn(NO₃)₂的物质的量之比应为_____________。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是____________ 步骤三中洗涤干净的标准是____________
(3)利用MnFe₂O₄热化学循环制氢的反应可表示为MnFe₂O₄

MnFe₂O_4-x+O₂↑、MnFe₂O_4-x+xH₂O=
MnFe₂O₄+xH₂↑。分析上述两个反应，回答下列问题：
①若MnFe₂O_4-x中x=0.8，则MnFe₂O_4-x中Fe²⁺占全部铁元素的百分率为________________。
②该化学循环制氢的优点有________________________ （答两点即可）。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是_________________。

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工业上利用硫酸渣（含Fe²⁺、Fe³⁺的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料--铁红(Fe₂O₃)和回收
(NH₄)₂SO₄，具体生产流程如下

注：铵黄铁矾的化学式为(NH₄)₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂(1)在废渣溶解操作时，应选用_______溶解（填字母）
A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．硫酸
(2)物质A是一种氧化剂，工业上最好选用___________（供选择使用的有：空气、Cl₂、MnO₂），其理由是_________________。
(3)根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是__________。

(4)“结晶”反应的化学方程式为____________________。
(5)简述检验“滤液”中含有NH₄⁺的实验方法：______________________________。

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氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体，微溶予水，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，可溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物。氯化亚铜广泛应用于有机合成、染料、颜料、催化剂等工业。生产CuCl的工业流程如下：

某化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备CuCl。所用实验药品有铜丝20 g、氯化铵20 g、65%的硝酸10 mL、36%的盐酸15 mL、水。
试回答下列问题：
(1)反应①为NH₄ [CuCl₂]分解产生CuCl的反应，其化学方程式为____________。
(2)用95%的乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是____。
(3)工业化生产时，95%的乙醇可通过________方法循环利用，而HNO₃和________（填化学式）可直接循环利用。
(4)实验时通入O₂的速率不宜过快，为便于观察和控制产生O₂的速率，宜选择下列方案中的________（填字母）。

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无铁硫酸铝是制造高档纸张和高级织物的重要原材料，制取无铁硫酸铝的工艺流程如下图所示。铝土矿酸溶后得到含铁（Fe²⁺和Fe³⁺）的硫酸铝溶液，再经过后续加工，最终得到成品无铁硫酸铝（溶液中各种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见表）。

（1）试剂X可以用下列试剂中的__________（填编号）
a．铝土矿粉 b．氢氧化钠 c．氧化钙
（2）生产中控制pH为3而不大于3的原因是_________________；
（3）除铁时，必须先加入高锰酸钾溶液，目的是_____________________；高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰，写出反应的化学方程式____________________；
（4）滤渣的含铁成分是__________；
（5）活性二氧化锰能和Fe(OH)₃发生吸附共沉作用，用化学平衡理论解释活性二氧化锰的作用______________________。

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工业上用粗CuO制备CuCl₂·2H₂O的流程如下

各种离子相关数据如下

请回答：
(1)CuO溶于盐酸的离子方程式是________________。
(2)已知NaClO为强氧化剂，能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺。
①NaClO溶液显______性(填“酸”或“碱”)。你认为用NaClO作氧化剂是否妥当_______(填“是”或“否”)，理由是__________________________。
②另有几种常用的氧化剂，可用作氧化剂X的是__________(填编号)。
a．浓H₂SO₄ b．Cl₂ c．H₂O₂
(3)试剂Y的作用是调节溶液的pH=3.2得到CuCl₂溶液。下列试剂中适宜作试剂Y的是________。
a．NaOH b．Na₂CO₃ c．CuCO₃

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