1．氧化锂（Li2O）是化学工业的重要原料。以粗碳酸锂（Li2CO3）为原料制备氧化锂的一种工艺流程如图。已知常温下，碳酸锂微溶于水，氢氧化锂易溶于水。碳酸锂能与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢锂（LiHCO3）。高温下碳酸锂能分解为Li2O和CO2。
（1）反应Ⅰ中通入CO2时需要加压，其目的是▲。
（2）反应Ⅱ生成LiOH等三种物质，该反应的化学方程式为▲。
（3）石灰乳最好现配现用，否则会与空气接触而变质，其变质的原理是▲（用化学方程式表示）。
2．碳酸锂作为锂的基础锂盐，广泛用于玻璃制造和陶瓷生产过程中的添加剂，也是制备锂电池的重要原料。碳酸锂在热水中的溶解度很小，工业上以锂辉石精矿（主要成分是Li2O，含有Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取碳酸锂的硫酸法生产工艺流程如图所示：
（1）热酸浸提后在溶液中含有的阳离子有H+、▲。
（2）“沉锂”中加入的Na2CO3溶液是饱和溶液，其作用是▲，反应化学方程式为▲。
（3）“洗涤”中使用热水，原因是▲；证明Li2CO3洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液于试管中，▲（写操作、现象和结论）。
（4）简述以镁矿石（MgO中混有SiO2杂质）制取Mg（OH）2的实验操作：▲。
（5）为了探究热酸浸提的最佳条件，将矿石在一定条件下酸浸4小时，测量锂元素浸出率的部分数据如表。
编号
矿酸比
硫酸浓度（%）
MgSO4用量（g）
温度（℃）
锂元素浸出率（%）
1
1：1
90
0.00
70.34
2
1：1
98
0.00
73.89
3
1：1
98
0.00
78.24
4
1：3
98
0.00
85.53
5
1：3
98
1.25
90.26
6
1：3
98
2.50
95.88
①本实验中，编号为▲两组实验能说明温度对锂元素浸出率的影响。
②根据上表数据，最佳的反应条件是编号▲（填数字）。
③为了降低生产成本，可以减少硫酸的配量和降低能源消耗。若再设计对比实验，选择的反应条件还可以是▲（填选项）。
A．矿酸比1：2，硫酸浓度98，MgSO4用量0.00，温度℃
B．矿酸比1：2，硫酸浓度98，MgSO4用量1.25，温度℃
C．矿酸比1：2，硫酸浓度98，MgSO4用量2.50，温度℃
D．矿酸比1：2，硫酸浓度98，MgSO4用量2.50，温度℃
3．MnCO3可用作涂料和清漆的颜料。已知MnCO3、Mn（OH）2均难溶于水，MnCO3在℃时开始分解。以软锰矿（主要成分MnO2）为原料制备高纯MnCO3的流程如图1：
（1）反应塔1中的反应为：MnO2+SO2═MnSO4，该反应的基本类型是▲反应；反应塔1中往往有副产物MnS2O6生成，温度对该反应的影响如图2所示，为减少MnS2O6的生成，最适宜的温度为▲℃；为了提高锰元素的浸出率，通常还可以采取的措施是▲。
（2）反应塔2中的反应为MnSO4+2NH4HCO3═（NH4）2SO4+MnCO3↓+X↑+H2O，则X的化学式为▲。反应塔2中需控制溶液的酸碱度，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有▲（填化学式）。
（3）向反应塔2中加入碳酸氢铵溶液时，往往需要控制温度在30～35℃，温度不宜太高的原因是▲。（用化学方程式表示）。
（4）洗涤塔中洗涤的目的是▲，判断洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加▲溶液，无白色沉淀产生，则证明已洗涤干净。
（5）若所得产品的产率（）偏高，其可能的原因为▲。
a.反应物未完全沉淀
b.过滤时滤纸破损
c.MnCO3未洗涤干净
d.高温烘干MnCO3
（6）在空气中加热34.5g碳酸锰，一段时间后得到24.5gMnO2和MnO的混合物。计算该混合物中MnO2的质量。（请写出计算过程）
4．锂电池具有高储存能量密度，使用寿命长，成为用途最广泛的电池。碳酸锂是生产金属锂制品的基础材料，以下为β锂辉石（含氧化锂、氧化镁、氧化钙等）为原料，用硫酸焙烧法制取碳酸锂的工艺流程（部分试剂与细节已略去）。
资料：锂原子结构示意图：
（1）在流程中粉碎β锂辉石的目的是▲。
（2）β锂辉石中在的锂元素（Li）以氧化物的形式存在，写出在“酸化焙烧”步骤中氧化锂和硫酸反应的化学方程式▲。
（3）β锂辉石中含杂质氧化镁，“除镁除钙”步骤中“除镁”要加入烧碱溶液，写出该反应的化学方程式：▲。
（4）“沉锂”发生反应的化学方程式：▲。操作A中需要用到玻璃棒，其作用是▲。该操作后所得的母液为Li2CO3的▲（不饱和/饱和）溶液。
（5）如表为Li2CO3与Na2SO4的溶解度，在“析钠”步骤中，得到Na2SO4晶体的方法为：▲。
温度/℃
0
20
40
60
80
Li2CO3溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
Na2SO4溶解度/g
5.0
19.4
48.8
45.3
43.7
42.5
5．锂电池具有高储存能量密度，使用寿命长等特点，成为用途最广泛的电池。碳酸锂是生产金属锂制品的基础材料，以β锂辉石为原料，用硫酸焙烧法制取碳酸锂的工艺流程（部分试剂与细节已略去）如图：
（1）β锂辉石中的锂元素（Li）以氧化物的形式存在，锂原子结构示意图：，写出“酸化焙烧”步骤中氧化锂反应的化学方程式▲。
（2）β锂辉石中含杂质氧化镁，“除镁除钙”步骤中“除镁”要加入烧碱溶液，该反应的化学方程式为▲。
（3）“沉锂”发生反应的化学方程式为▲。操作Ⅰ的名称为▲。该操作后所得的母液为Li2CO3的▲（不饱和/饱和）溶液。
（4）下表为Li2CO3与Na2SO4在不同温度下的溶解度（g）数据，据此判断在“析钠”步骤中，得到Na2SO4晶体的方法为：▲。
温度/℃
0
20
40
60
80
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
Na2SO4
5.0
19.4
48.8
45.3
43.7
42.5
6．碳酸锂常用于制备锂离子电池的正极。工业上用碳化分解法对碳酸锂粗品（主要成分为碳酸锂，含少量杂质）提纯的工艺流程如图。
（1）操作①的名称是▲。
（2）对碳酸锂粗品的预处理主要是粉碎研磨等，其目的是▲。
（3）Li2CO3中Li的化合价为▲。
（4）反应2还会生成另一种氧化物，则反应的化学方程式为▲。
（5）上述工艺流程中可循环利用的物质（水除外）是▲。
7．碳酸锂（Li2CO3）是制备锂电池的重要原料。工业上以锂辉石精矿（主要成分为Li2O，杂质溶于水且不与水反应）为原料制取碳酸锂（碳酸锂在水中溶解度不大，且溶解度随温度升高而减小），其主要工艺流程如图所示，沉锂池中得到的滤渣为碳酸锂：
（1）投入锂辉石前一般先将矿石研磨成粉末，其目的是▲。
（2）酸浸槽中发生的化学反应方程式为▲。
（3）反应器中发生的化学反应方程式为▲。
（4）洗涤时应使用热水的原因是▲。
（5）为确认碳酸锂已洗涤干净，以下方案可行的是▲。（填字母）
A、取最后一次洗涤液，加入稀硫酸溶液
B、取最后一次洗涤液，加入硝酸钡溶液
C、取最后一次洗涤液，先加入过量稀盐酸溶液，再加入氯化钡溶液
D、取最后一次洗涤液，先加入过量稀硫酸溶液，再加入氯化钡溶液
8．人们在生活中已经离不开智能手机，它的各项功能令人眼花缭乱。图1为某品牌手机的拆解图。已知：Mg能与N2、CO2等气体反应。
（1）钛（Ti）被称为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁FeTiO3）为原料冶炼金属钛，一种生产工艺流程如图2。
①FeTiO3中钛的化合价为▲。
②反应Ⅰ还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为▲。
③反应Ⅱ在▲中进行。（填字母）
A．稀有气体
B．空气
C．N2
D．CO2
（2）铝被称为“年轻的金属”。
①铝有“自我保护”的作用，原因是表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为▲。
②人类冶炼和使用铝的时间较晚，可能是因为▲（填字母）。
A．地壳中铝元素含量少
B．冶炼铝的技术要求高
③原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成，其最外层电子数的总和为40时相对稳定。一个铝原子最外层有3个电子，则该稳定铝原子簇的微粒符号为▲。
④硅酸铝玻璃常用于制作手机屏幕，据此推断其可能具有的性质是▲（填字母）。
A．透光性好
B．易溶于水
C．见光易分解
D．常温下不与O2反应
（3）锂（Li）被称为“绿色能源金属”。
①某电池放电时反应：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑，能量转化形式为▲（填“电能→化学能”或“化学能→电能”）。电池级碳酸锂（Li2CO3）生产反应之一为氯化锂（LiCl）溶液与碳酸钠溶液发生复分解反应，该反应的化学方程式为▲。
②图3为某款锂电池手机在不同温度下的电压随待机时间变化图像。当电压低于3.0V，手机会自动关机。请分析手机电池在冬天不耐用的原因可能是▲（填字母）。
A.温度越低，电压下降到3.0V时，时间越短
B.温度越低，会降低锂电池的化学反应速率，导致存储电量变小
9．氧化锂（Li2O）是化学工业的重要原料。以粗碳酸锂（Li2CO3）为原料制备氧化锂的一种工艺流程如下：
注：常温下，碳酸锂微溶于水，氢氧化锂易溶于水。碳酸锂能与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢锂（LiHCO3）。高温下碳酸锂能分解为Li2O和CO2。
（1）反应Ⅰ中通入CO2时需要加压，其目的是▲。
（2）①反应Ⅱ生成LiOH的化学方程式为▲。
②反应Ⅱ中加入石灰乳而不是加入石灰水的原因是▲。
③石灰乳最好现配现用，否则会与空气接触而变质，其变质的原理是▲（用化学方程式表示）。
（3）操作Ⅰ为▲（填操作名称）。
（4）灼烧LiOH?H2O可得到Li2O．LiOH?H2O中常含有少量Li2CO3，但Li2CO3对所制Li2O的纯度无影响，其原因是▲。
10．年10月9日，瑞典皇家科学院宣布将年诺贝尔化学奖授予约翰?B?古迪纳夫、M?斯坦利?威廷汉和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图：
已知：①锂辉石的主要成分为Li2O?Al2O3?4SiO2，其中含少量Ca、Mg元素。
②LiO?Al2O3?4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3?4SiO2?H2O
③某些物质的溶解度（s）如下表所示。
T/℃
20
40
60
80
s（Li2CO3）/g
1.33
1.17
1.01
0.85
s（Li2SO4）/g
34.2
32.8
31.9
30.7
（1）研磨的目的▲。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3，向滤液1中加入石灰乳的作用是▲（用化学方程式表示）。
（3）从滤渣1中分离出Al2O3的流程如图所示。请写出生成沉淀1的化学式▲。
（4）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是▲。
11．锂、锰两种金属用途很广。
（1）手机电池中存在LiMnO2，已知锂元素显+1价，则锰元素的化合价为▲。电池充电时是将电能转化为▲（填字母）：A．机械能B．化学能C．热能
（2）锂、锰的碳酸盐也有广泛的用途。
Ⅰ．粗碳酸锂（含有Na+、K+、Ca2+等杂质离子）制备高纯碳酸锂的工艺流程如图1：（已知碳酸锂能与水、二氧化碳反应生成碳酸氢锂，碳酸氢锂不稳定，受热后会分解为碳酸锂）
碳酸氢锂易溶于水，碳酸锂溶解度与温度的关系见下表：
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
①浆料“酸化”时，温度不宜超过25℃的主要原因是▲。判断酸化过程已经结束的明显现象为▲。
②“蒸发”时主要反应的化学方程式为▲。母液循环次数对纯度、产率的影响如图2所示，循环不宜超过▲次，主要原因是▲。
③为了获得较多高纯Li2CO3，过滤Ⅱ后用▲（填“热水”或“冷水”）洗涤沉淀2﹣3次，并干燥。其原因是▲。
Ⅱ．MnCO3可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。实验室模拟以MnO2为原料生产MnCO3的工艺流程如图4：
已知：MnCO3难溶于水和乙醇，受热易分解。
①检验水洗是否完全的方法是▲。
②水洗结束后，用乙醇洗涤的目的是▲。
③MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图3所示。通过计算可知，℃时，剩余固体中n（Mn）：n（O）＝1：2，即可认为A物质化学式为MnO2，同时测得反应生成了二氧化碳，请写出0～℃发生反应的化学方程式▲。图中点D对应固体的成分为▲（填化学式，并写出计算过程）。
12．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域．以β﹣锂辉石（主要成分为Li2O?Al2O3?4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在30℃下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤I前，β﹣锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是▲．
（2）步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液除含有Li+、SO42﹣，还含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入▲（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，使Al3+、Fe3+形成沉淀，然后分离得到浸出液．
（3）步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有▲．
（4）从母液中可回收的主要物质是▲．
13．锂电池消耗量巨大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔等。某回收工艺流程如图：
（1）上述工艺回收到的产物有Al（OH）3、▲。
（2）酸浸时反应的化学方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+X，则X是▲。
（3）已知Li2CO3在水中的溶解度如表所示：
温度/°C
0
20
40
60
80
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
获取Li2CO3固体时，蒸发浓缩并趁热过滤，该操作的目的是▲。生成Li2CO3的化学反应方程式为▲。
（4）可以用盐酸代替H2SO4和H2O2，在实验室中研究不同条件下Co2+的浸出率。结果如表（“mol?L﹣1”是一种浓度单位）；
编号
温度/℃
时间/min
盐酸浓度/mol?L﹣1
钴浸出率/%
1
80
3.04
97.82
2
80
3.04
.0
3
80
1.52
80.26
4
80
2.28
.0
5
70
2.28
86.85
6
90
2.28
.0
①从实验结果看，在仅考虑提高Co2+的浸出率的情况下，实验▲（填实验的编号）为最优反应条件。
②从实验3、4、5能得出的结论是▲。
14．铅酸电池在汽车和电动车上使用广泛。铅蓄电池组成如图所示，请回答下列问题：
（1）常用的隔板材料有：木质隔板、微孔合成橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等；隔板材料中属于合成材料的是▲。
（2）正极是二氧化铅，负极是铅，如图是铅元素在元素周期表中的信息以及原子结构示意图。X的数值是为▲，铅在元素周期表中位于第▲周期。
（3）铅蓄电池工作时发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2R。其中R化学式为▲，在PbSO4中铅元素的化合价为▲。
（4）废铅蓄电池拆解不规范会引起大气、水体、土壤环境污染，甚至损害人体健康。为了防止大气、水体、土壤环境污染，请你从保护环境角度提出一条合理的建议：▲。
15．阅读短文，回答下列问题
17年，伏特把一块铁板和一块锡板浸在盐里，发现连两块金属的导线中有电流通过，制成了世界上第一块电池伏特电堆。年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，制成了如图1所示的Zn﹣Cu灯泡
Zn﹣Cu电池几经变化，演变成现在的多种电池。其中用量最大的是普通干电池，其结构如图2所示。普通干电池电压随使用时间而下降，直至报废，所以也称为一次性电池。
给电池以反向电流，使电池电压回升，能反复使用的电池为“蓄电池”，铅酸电池充电时发生反应的化学方程式为：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，纯电动汽车使用的就是各种蓄电池，其使用寿命与充电次数相关，2﹣6年不等，靠充电性直接供电。年，我国的电力结构如图3所示，其中火电主要以燃煤为主燃灶电池又称“连续电池”，即只要活性物质连续地注入，就能不断地进行放电的一是电池，专用于燃料电池电动汽车（如图4）。直燃料电池就是其中的一种它靠氩气在空气中燃烧产生电能。
电池的生产原料中含有汞、铅、镍等重金属，处理不当会造成污染。
（1）普通干电池使用的合成材料是▲。
（2）铅酸蓄电池在充电时能量的转化是▲。
（3）Zn﹣Cu电池中发生反应的化学方程式为▲。
（4）目前，国家大力推广电动汽车的使用。关于这一举措。你认为下列说法正确的是▲。
A．燃料电池汽车使用时对环境无污染
B．各种蓄电池的回收和处理是必须解决的问题
C．使用纯电动汽车可以减少化石燃料的使用
D．要想通过发展电动汽车改善环境，还必须减少火力发电
16．能源是世界不可缺少的资源，没有能源，万物将走向死亡。
（1）下列能源属于不可再生能源的是：▲。
A．氢能B．石油C．太阳能D．风能
（2）煤是重要的化石燃料，含有的主要元素是碳，还含有氢、氧、氮和硫等元素。直接燃烧煤可能产生的污染物有：▲。
A．二氧化碳B．粉尘C．一氧化碳D．氮氧化物
燃煤废气中含有的二氧化硫是造成酸雨的重要原因，“钠碱法脱硫”的原理是利用氢氧化钠溶液吸收废气中的二氧化硫，反应的化学方程式为▲。
（3）化学电池可以提高能量的转化效率，铝空气电池是一种很有发展前途的电池，它以高纯度铝Al（含铝99.99%）为负极、氧为正极，以NaOH水溶液为电解质。
①铝空气电池放电时铝与空气中的氧气发生化学反应转化为氧化铝，将▲能转化为电能，反应的化学方程式是▲。
②传统的蓄电池是铅酸电池，以铅和铅的化合物为电极材料。下表是铝和铅的部分性质比较表：
金属
密度（g/cm3）
金属离子毒性
元素在地壳中的含量
铝
2.69
无
7.45%
铅
11.3
有
0.%
根据上表，与铅酸电池比较，铝空气电池具有的优点是▲（举出一点）。
③我国首创以铝﹣空气﹣海水为能源的新型海洋电池。它以铝合金为电池负极，金属铂、铁网为正极。该电池使用的电极材料为▲材料（选填“金属”、“合成”或“复合”），将正极做成网状的目的是▲。海洋电池的反应原理是铝与海水中溶解的氧气反应生成氢氧化铝，其化学方程式为▲。
17．阅读下列短文，回答问题。
年，伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过，制成了世界上第一块电池﹣﹣伏特电堆。年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，制成了如图所示的Zn﹣Cu电池。Zn﹣Cu电池几经变化，演变成现在的多种电池，其中用量最大的是普通干电池。普通干电池电压随使用时间而下降，直至报废，所以也称为一次性电池。普通干电池主要由铜帽、锌筒、碳棒、密封塑料、MnO2、NH4Cl等构成。
给电池以反向电流，使电池电压回升，能反复使用的电池为“蓄电池”，铅酸蓄电池充电时发生反应的化学方程式为2PbSO4+2X═PbO2+Pb+2H2SO4，燃料电池又称“连续电池”，即只要活性物质连续地注入，就能不断地进行放电的一类电池，氢燃料电池就是其中的一种，它靠氢气在空气中燃烧产生电能。
（1）普通干电池使用的金属材料有▲，属于有机合成材料的是▲。
（2）Zn﹣Cu电池中发生反应的化学方程式为▲。
（3）铅酸蓄电池充电时的化学方程式为2PbSO4+2X═PbO2+Pb+2H2SO4，其中X的化学式是▲。
（4）使用氢燃料电池的优点：▲。
18．为杜绝废旧铅酸电池中含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）对环境造成污染，常采用以H2SO4为原料，利用PbO在不同溶质质量分数的NaOH溶液中溶解性的不同，制备出高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程包括过程Ⅰ和过程Ⅱ：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，含铅废料中的Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4，该反应中的还原剂是▲。（注：氧化还原反应的本质是电子有转移，电子转移是微观的，宏观表现是化合价的变化。化合价升高，失电子的反应是氧化反应，发生该反应的物质是还原剂。）
（2）经过过程Ⅱ中的操作①，发现滤液仍浑浊，其原因可能是▲（写出一种即可）。
（3）结合PbO在不同溶质质量分数的NaOH溶液中溶解情况（如图），过程Ⅱ中“NaOH溶液B”应选用溶质质量分数为▲（填“35%”或“10%”）的NaOH溶液。
19．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂（LiCoO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）等正极材料研究方面的卓越贡献而获得年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
（1）新能源电动汽车使用的磷酸铁锂电池反应原理为：
LiFePO4FePO4+Li，该反应放电时，发生的化学反应属于▲（填基本反应类型）。
（2）以下分类对于预测该物质化学性质没有帮助的是▲（填标号）。
A.磷酸铁锂属于磷酸盐
B.锂属于“活泼金属”
C.钴酸锂属于白色固体
D.磷酸铁属于铁盐
（3）依据各类物质之间的反应规律，设计两种制备磷酸铁（FePO4）的方案（要求依据两种不同的反应规律）。
已知（1）磷酸铁（FePO4）的铁元素显正三价，是一种几乎不溶于水的白色固体；
（2）磷酸（H3PO4）为可溶性强酸。完成下表：
方案
原料
预期反应的化学方程式
依据的反应规律
①
▲
▲
▲
②
▲
▲
▲
20．磷酸铁（FePO4）是制备磷酸铁锂电池的材料之一，用工业级硫酸亚铁（含有钛、镁、锰等杂质）制备磷酸铁的转化过程如图：
（1）步骤Ⅰ和Ⅲ都需要进行的操作是▲。
（2）步骤Ⅱ中发生的化学反应为：2FeSO4+H2SO4+X═Fe2（SO4）3+2H2O，则X的化学式为▲。
（3）上述流程中产生的（NH4）2SO4属于化学肥料中的▲肥。
21．阅读下列科普材料，回答问题。
电动汽车越来越多地走进百姓家庭，电动汽车的电池是磷酸亚铁锂（人们习惯也称其为磷酸铁锂）电池，是一种使用磷酸亚铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V～3.65V。
充电过程中，磷酸亚铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料；同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡，放电过程中，锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外界提供能量。
LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。一般用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，磷酸铁锂电池中含有的LiPF6、有机碳酸酯、铜等化学物质均在国家危险废物名录中。LiPF6有强烈的腐蚀性，遇水易分解产生HF；有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重的污染，并对生态系统产生危害；铜等重金属在环境中累积，A最终通过生物链危害人类自身；磷元素一旦进入湖泊等水体，极易造成水体富营养化，由此可见，如若对废弃的磷酸铁锂电池不加以回收利用，对环境及人类健康都有极大危害。
（1）磷酸铁锂电池中含有的化学物质中涉及的金属元素有▲（填元素符号），磷酸亚铁锂（LiFePO4）中P元素为+5价，Li元素化合价是▲。
（2）制备电解质的中间产物PF5与水反应生成HF（氢氟酸）和磷酸（H3PO4），请写出该反应的化学方程式：▲。
（3）充电过程中电子的流向为▲。
（4）你认为电动汽车是否环保，谈谈你的看法：▲。
22．阅读下面的科普材料。随着工业的发展，世界各国都受到能源危机和环境污染的挑战。由图一可见，新能源汽车的发展对我国能源
危机的缓解着重要的意义。新能源汽车按照电池种类的不同可以分为镍氢电池动力汽车、锂电池动力汽车和燃料电池动力汽车。
镍氢电池汽车常用电池种类之一，具有大功率、快速充放电等优点，但也有成本高，自放电程度大等不足。
锂电池在整个充放电过程中，锂离子往返于正负极之间实现能量的转化。锂电池月自放电率仅为6%～8%，远低于镍氢电池。由于正极材料LiCoO2的价格高，目前是市场上高端电动汽车的主要动力源。
质子交换膜燃料电池是燃料电池中的一种，其工作原理是在催化剂的作用下，氢气、氧气分别在各自电极发生电离后生成水，并释放出能量。以铂族贵金属作电催化剂，燃料净化程度要求高，并且只能用热水回收余热，所以并未广泛应用。
（1）由图一可知我们机动车对石油消耗的燃油比重中，消耗最大的是▲。
（2）锂电池的正极材料LiCoO2由▲种元素组成。
（3）质子交换膜燃料电池可实现零排放，工作原理如图二所示。该反应的化学方程式是▲。质子交换膜燃料电池未被广泛应用的原因是▲。
（4）下列说法中正确的是
A．镍氢电池汽车具有大功率、快速充放电等优点。
B．锂电池月自放电率低，远高于镍氢电池。
C．我国机动车对燃油消耗的比重中农业消耗大于民航消耗。
D．质子交换膜燃料电池电源是一种清洁的绿色环保电源。
23．磷酸铁锂（LiFePO4）电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优良性能，是目前最具有发展前景的锂电池正极材料。实验室可利用绿矾（FeSO4?7H2O）和磷酸（H3PO4）为原料制备LiFePO4，其流程如图所示。已知磷酸铁（FePO4）是一种难溶于水的白色固体。
试回答下列问题：
（1）NaClO中氯元素的化合价为▲价。
（2）“溶解”步骤时H3PO4不宜过量太多的原因是▲。
（3）过滤操作中用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和▲。
（4）磷酸与氢氧化钠溶液反应化学方程式为：▲。
（5）请你完成“反应2”总反应的化学方程式。2LiOH+6H2C2O4+2FePO4→2LiFePO4+7CO2+5▲+7HO（在横线中填写正确的化学式）。
24．年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。如图是从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂（LiCoO2）]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
（1）操作1中，除了粉碎废极片以外，还可以通过▲的方法来加快反应速率；
（2）操作2是过滤，在实验室中，过滤速度较慢的原因可能是▲；
（3）流程中，生成CoC2O4的化学方程式为▲，操作3是过滤和洗涤，CoC2O4固体洗涤干净的标志：取最后一次洗涤液，向其中滴加▲（写化学式）溶液，无白色沉淀生成；
（4）操作4中，CoC2O4在空气中焙烧生成Co2O3和CO2，该反应▲（填“是”或“不是”）分解反应；
（5）操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3的溶解度随温度升高而▲（填“增大”或“减小”）。
25．钛酸锂Li4Ti5O12是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程图如图：
资料：SiO2不溶于水，也不与酸反应。
（1）滤渣X的成分主要是▲和其它杂质。
（2）“酸浸”过程中，除了FeTiO3与盐酸的反应外，还发生的另一个反应的化学方程式为▲。
（3）“反应Ⅰ”中，当温度过高时沉淀转化率会变小，原因可能是▲。
（4）复分解反应实质是离子间的交换和结合。“反应Ⅱ”中生成NH3的一对离子是▲。
（5）LiFePO4也是锂离子电池的电极材料。请完成“煅烧”过程中发生反应的化学方程式：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+▲+H2O↑。
参考答案
1．增大二氧化碳的溶解度，促进碳酸锂的转化；
LiHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O+LiOH；
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O；
2．Li+、Al3+；使锂离子完全转化成碳酸锂沉淀；
Na2CO3+Li2SO4＝Na2SO4+Li2CO3↓；
碳酸锂在热水中的溶解度很小；滴加氯化钡溶液，不产生沉淀，洗涤干净；
取适量镁矿石于容器中，滴加稀盐酸至固体不再溶解，过滤，向滤液中滴加氢氧化钠溶液至不再产生沉淀，过滤；2、3；6；C；
3．化合；90；将软锰矿粉碎；CO2；Mn(OH)2；
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O；
洗去碳酸锰表面的可溶性杂质，提高产品的纯度；Ba(NO3)2(合理即可)；c；
4．增大反应物接触面积，使反应更充分；Li2O+H2SO4═Li2SO4+H2O；
MgSO4+2NaOH＝Mg(OH)2↓+Na2SO4；
Li2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+Li2CO3↓；引流；饱和；降温结晶；
5．Li2O+H2SO4═Li2SO4+H2O；
MgSO4+2NaOH＝Mg(OH)2↓+Na2SO4；
Li2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+Li2CO3↓；过滤；饱和；降温结晶；
6．过滤；增大反应物间的接触面积，加快反应速率；+1；
2LiHCO3Li2CO3+H2O+CO2↑；二氧化碳(或CO2)；
7．为了增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
Li2O+H2SO4＝Li2SO4+H2O；
Li2SO4+Na2CO3＝Li2CO3↓+Na2SO4；
碳酸锂在热水中溶解度很小，避免洗涤时碳酸锂损失；C；
8．+4；2Cl2+2C+TiO2TiCl4+2CO；A；Al2O3；
B；Al13﹣；AD；化学能→电能；
Na2CO3+2LiCl═Li2CO3↓+2NaCl；AB；
9．增大二氧化碳在溶液中的溶解度；
LiHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+LiOH+H2O；
石灰乳中氢氧化钙的质量大于石灰水中氢氧化钙的质量；
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O；过滤；高温下碳酸锂能分解为Li2O和CO2；
10．增大反应物接触面积，使反应更充分、更快；
Ca(OH)2+MgSO4═CaSO4+Mg(OH)2↓；Al(OH)3；
温度越高碳酸锂溶解度越小，“热水洗涤”能够减少碳酸锂的流失；
11．+3；B；温度越高，碳酸锂、二氧化碳的溶解度越小，减小反应速率；浆液变成澄清溶液；
2Li++2HCO3﹣＝Li2CO3↓+CO2↑+H2O；
3；循环次数增多，溶液中钠离子、钾离子的浓度会增大，会降低产品的纯度；将碳酸锂用热水洗涤2～3次、干燥；循环次数增多，溶液中钠离子、钾离子的浓度会增大，会降低产品的纯度；取最后一次洗涤滤出液少许于一支试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无明显现象，说明水洗合格；乙醇易挥发，便于低温干燥，防止MnCO3受热分解；
2MnCO3+O22CO2+2MnO2；
Mn3O4与MnO；
12．增加接触面积，使反应充分，同时加快反应速率；
石灰石；Fe2+、Mg2+、Ca2+；NaOH、Na2SO4；
13．CoSO4、Li2CO3；4H2O；
减少碳酸锂因溶解而损失；
Li2SO4+Na2CO3＝Li2CO3↓+Na2SO4；
2或4；其他条件相同时，盐酸的浓度越大，钴的浸出率越大；其他条件相同时，温度越高，钴的浸出率越大；
14．微孔合成橡胶、微孔塑料；82；六；H2O；+2；
对铅蓄电池进行回收，进行科学规范的拆解和再利用，不能随意丢弃铅蓄电池；
15．密封塑料；电能转化成化学能；
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；ABCD；
16．B；BCD；
SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O；化学；
4Al+3O2＝2Al2O3；对环境造成的污染小；
金属；增大反应物的接触面积，加快反应的速率；
4Al+3O2+6H2O＝4Al（OH）3；
17．铜帽、锌筒；塑料；
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；H2O；环保无污染，且能产生持续电流，能量转化率高；
18．Pb；滤纸有破损（或滤液超过滤纸边缘）；35%；
19．分解反应；C；Fe（OH）3、H3PO4；
Fe（OH）3+H3PO4＝FePO4↓+3H2O；
酸和碱反应生成盐和水；Fe2O3、H3PO4；
Fe2O3+2H3PO4＝2FePO4+3H2O；金属氧化物和酸反应生成盐和水；
20．过滤；H2O2；氮；
21．Li、Fe；+1；
PF5+4H2O＝5HF+H3PO4；
从正极自外电路到达负极；如果对废弃的磷酸铁锂电池加以回收利用，则电动汽车环保；如果对废弃的磷酸铁锂电池不加以回收利用，则电动汽车不环保；
22．车用；三；2H2+O22H2O；
以铂族贵金属作电催化剂，燃料净化程度要求高，并且只能用热水回收余热，所以并未广泛应用。；
23．+1；防止后续反应中消耗氢氧化钠，浪费原料；漏斗；
H3PO4+3NaOH＝Na3PO4+3H2O；CO；
24．搅拌；滤纸没有紧贴漏斗内壁，或是漏斗末端没有紧靠烧杯内壁；
（NH4）2C2O4+CoSO4＝CoC2O4↓+（NH4）2SO4；
BaCl2；不是；减小；
25．SiO2；MgO+2HCl＝MgCl2+H2O；
双氧水的分解和氨水的挥发；NH4+和OH﹣；3CO2↑；
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