新型锂离子电池材料Li2 MSiO4（M为Fe，Co，Mn，Cu等）是一种发展潜...

新型锂离子电池材料Li₂ MSiO₄（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Li₂ MSiO₄有两种方法：

方法一：固相法，2Li₂SiO₃+ FeSO₄ Li₂FeSiO₄+Li₂SO₄+SiO₂

方法二：溶胶—凝胶法，说明: 满分5 manfen5.com 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Imol Li₂FeSiO₄整个过程转移电子物质的量为 mol;

（3）以Li₂ FeSiO₄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+ LiFeSiO₄ Li₂FeSiO₄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____ 。

（11分）（1）防止Fe2+被氧化成Fe3+ (2分) ; （2）用一束强光照射溶液，从侧面能观察到一条光亮的通路。（2分）；1mol (2分) （3）嵌有Li的石墨（2分） Li2FeSiO4-e-=LiFeSiO4+Li+(2分) （4）充电（1分）【解析】试题分析：（1）Fe2+具有还原性，故采用惰性气体气氛的原因是防止Fe2+被氧化成Fe3+。（2）检查有无胶体生成，利用胶体的特征现象，即用一束强光照射溶液，从侧面能观察到一条光亮的通路。（3）电池的负极失去电子、化合价升高，故负极是嵌有Li的石墨。阳极失去电子，化合价升高，电极式为Li2FeSiO4-e-=LiFeSiO4+Li+。（4）使用（3）组装的电池必须先充电。考点：锂电池的制备原理信息题

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考点分析：

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纯碱在工业上非常重要。

（1）取一定量纯碱细小粉末置于烧杯中，加入一定量的水，可以得到颗粒较大的晶体A。烧杯温度升高，理由是；

（2）从上述烧杯中得到干燥纯净的晶体A，实验程序为：；（填序号，可重复使用）

①蒸发结晶②放入干燥器③转移入过滤器中④用水洗涤2－3次⑤用乙醇洗涤⑥加热灼烧

（3）取纯净物13.92g晶体A，进行热重分析，直到质量不再改变，生成物质Z，具体数据如下：

物质	样品A	T₁^oC下得到物质X	T₂^oC下得到物质Y	600^oC时得到物质Z
质量/g	13.92	11.75	7.45	6.36

通过计算确定样品A的化学式。并写出计算过程。

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某溶液中可能含有Na⁺，NH₄⁺，Ba²⁺，SO₄²^－，I^一，SO₃²^－中的几种，已知各离子浓度均为0.1mol/L，且溶液呈电中性。取样品分别进行实验：

①用pH试纸检测，溶液显弱酸性；

②加溴水，再加淀粉溶液均无明显现象；

据此推断该溶液中含有的离子为。

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Fe³⁺可以与SCN^-、CN^-、F^-有机分子等形成很多的配合物。

（1）写出基态Fe³⁺的核外电子排布式。

（2）CN^-中碳原子的杂化方式为。

（3）已知(CN)₂是直线型分子，并有对称性，则(CN)₂中π键和σ键的个数比为。

（4）写出一种与SCN^-互为等电子体的分子。（用化学式表示）

（5）下图是SCN^-与Fe³⁺形成的一种配合物，画出该配合物中的配位键（以箭头表示）。

（6）F^-不仅可与Fe³⁺形成[FeF₆]³⁺，还可以与Mg²⁺、K⁺形成一种立方晶系的离子晶体（如下图）。该晶体的化学式为。说明: 满分5 manfen5.com

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以甲醇为替代燃料是解决我国石油资源短缺的重要措施。

（1）CO、CO₂可用于甲醇的合成，其相关反应的热化学方程式如下：

CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g) △H=" -102.5" kJ·mol^－¹

CO(g)+H₂O(g) = CO₂(g)+H₂(g) △H ="-42.9" kJ·mol^－¹

则反应CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) △H = kJ·mol^－¹

反应CO(g)+H₂O(g) = CO₂(g)+H₂(g)的平衡常数K的表达式为。

（2）用CO₂合成甲醇时可选用亚铬酸锌（ZnCr₂O₄）或CuCl为催化剂。

①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO₄·H₂O，同时生成ZnO。该反应的化学方程式是。以亚铬酸锌为催化剂时，工业上的适宜温度是：350℃~420℃，可能的原因是。

② CuCl是不溶于水的白色固体，制备时向CuCl₂溶液中加入过量铜粉，发生反应CuCl₂+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸，发生反应CuCl + HClH[CuCl₂]。反应结束后将溶液倒入蒸馏水中有CuCl生成。实验过程中加入浓盐酸的目的是。当c(Cl^-)=2×10^-3 mol·L^—1时, c(Cu^+-)= mol·L^—1。已知：Ksp(CuCl)=1.7×10^-7。