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)。

a．②区铜片上有气泡产生

b．③区铁片的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑

c．最先观察到变成红色的区域是②区

d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化

(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH

实验室中，以一定浓度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。

①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)，电极反应式为________。电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

下列化学物质在实际生产生活和科技等方面的应用不正确的是(　　)。

A．测定NaOH熔点时，可以将NaOH放入石英坩埚中高温加热

B．石英砂可以用于制取高纯度的硅，硅是将太阳能转化为电能的常用材料

C．因为氨易液化，液氨在气化时会吸收大量的热量，所以液氨可作制冷剂

D．硫酸和硝酸都是重要的工业原料，工业上可用于制化肥、农药和炸药

下列说法符合绿色化学思想的是(　　)。

A．对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理

B．利用根瘤菌固氮以减少氮肥生产厂

C．实验室制备NO2时在通风橱内进行

D．生产硫酸的工厂种草、种树，使其成为“花园式工厂”

物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在，下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是(　　)。

选项转化关系

A

B

C

D

甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是(　　)。

A．若甲为焦炭，则丁可能是O2 B．若甲为SO2，则丁可能是氨水

C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2

下列化学实验事实及其结论都正确的是(　　)。

选项实验事实结论

A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO酸性比H2SO4强

B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝

CSiO2可以与NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化物

D将SO2通入溴水中，溴水褪色SO2具有漂白性

已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　)。

A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性

B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应

C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生

D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂