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非选择题专项练(四)
非选择题:本题共5小题,共60分。
1.三硼酸锂晶体(LBO)是一种非线性光学材料,该晶体由Li、B、O三种元素组成,可由Li2MnO4与H3BO3在一定条件下合成。
(1)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与Mn2+形成黄色的配合物,水杨醛缩邻氨基苯酚的结构为。
①“锰试剂”分子中,电负性最大的元素是________(填元素符号)。
②锰元素的某种配合物K3[Mn(CN)6]具有反磁性,该配合物中σ键和π键的个数比为________。
(2)BCl3遇水分解生成HCl和H3BO3,并放出大量热。
①BCl3分子的形成过程中,基态B原子价电子层上的电子先进行激发,再进行杂化,激发后B原子的价层电子轨道表示式为________ (填字母)。
②H3BO3晶体为片层结构(如图所示),试从氢键角度分析硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因:_________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)LBO晶体的晶胞结构及沿y、z轴的投影图如图1所示(O原子略去);晶体结构中存在B3O7基团互相联结,这些基团沿某一方向形成螺旋结构,每个螺旋结构又通过硼氧桥键互相联结,构成整个晶体,Li+分布在基团骨架间隙中,如图2所示。
①每个B3O7基团中,B原子的配位数________(填“相同”或“不同”);LiBO晶体中N(B)∶N(O)=________。
②已知该晶体的晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm,α=β=γ=90°,密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA=____________mol-1(用含a、b、c、ρ的代数式表示)。
2.工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2,含少量Al2O3、CuO杂质]为主要原料制备红矾钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:
已知“高温连续焙烧”阶段Cr元素转化为。
请回答下列问题:
(1)①焙烧时采取“多层逆流焙烧”,即将固体粉末从炉顶投料,氧气从炉底鼓入,这样做的优点为______________________________________________________
____________________________________________________________________。
②Al2O3与纯碱反应的化学方程式为_____________________________________
____________________________________________________________________。
(2)滤液Ⅱ中发生反应的离子方程式为____________________________________
____________________________________________________________________。
(3)一系列操作包括:50 ℃蒸发溶剂至________,停止加热、________抽滤、重结晶。
(4)生产过程中产生的K2Cr2O7酸性废液可通过钡盐沉淀法处理,其过程为:先将K2Cr2O7酸性废液碱化处理,再加入BaCl2。废液需进行碱化处理的目的是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
[已知:BaCrO4(s) ⥫⥬Ba2+(aq)+Cr(aq),Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]。
(5)除了“一系列操作”中所得母液可循环利用外,上述流程中可循环利用的物质还有NaHCO3、________(填化学式)。
3.硫代乙醇酸(HSCH2COOH)可用作制备毛毯整理剂及冷烫液的原料,工业上可利用反应NaHS+ClCH2COOH(氯乙酸)―→HSCH2COOH+NaCl制备,实验室设计如图所示装置进行相关模拟实验(夹持装置略)。
已知:HSCH2COOH(熔点为-16.5 ℃、沸点为123 ℃)在空气中迅速被氧化,较高温度下受热分解产生有毒的硫化物烟气。氯乙酸沸点为189 ℃。
请回答下列问题:
(1)装置D、E中需要一定体积的·的NaOH溶液,配制该溶液时,下列仪器中可能未用到的有________(填仪器名称)。
(2)检查完装置的气密性后,关闭K1、K2、K3,添加实验药品,制备HSCH2COOH的过程如下:
①制备H2