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非选择题专项练(五)
非选择题:本题共5小题,共60分。
1.储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。回答下列问题:
(1)多相RMgNi系储氢合金是新型储氢材料。基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为________。
(2)氢化铝锂(LiAlH4)是一种重要的储氢载体的空间结构为________;Li、Al、H的电负性由大到小的顺序为_______________________________。
(3)氨硼烷(NH3BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一,在四氢呋喃()作溶剂的条件下可合成氨硼烷:BH3+NH3―→NH3BH3。
①NH3BH3中B的杂化轨道类型为________,H—N—H键角:NH3________NH3BH3(填“>”“<”或“=”),原因是_______________。
②常温下,四氢呋喃易溶于水,环戊烷难溶于水,其原因可能是________________________________________________________________________________;
呋喃()与氢气加成得到四氢呋喃,已知呋喃是一种具有芳香性的平面分子,分子中含有大π键,该大π键可表示为________(分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数)。
(4)一种由Mg和过渡金属M组成的二元储氢材料属立方晶系,晶胞中Mg和M的原子个数比为2∶1,且距离Mg最近的M形成的几何图形为正四面体;晶胞在xy、xz和yz平面投影如图所示。
①M原子处于晶胞的位置为_____________________________________。
②该储氢材料的立方晶胞中,晶胞参数为a pm,Mg和M的原子半径分别为r1 pm和r2 pm,则Mg和M原子的空间占有率为________________。
2.钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,一种以富钛渣(主要成分为TiO2,含少量Si和Al的氧化物杂质)和重晶石(主要成分是BaSO4)为原料,制备钛酸钡的工艺流程如图所示。
已知:①粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
物质
TiCl4
SiCl4
AlCl3
沸点/℃
136
57
180
②草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O。
回答下列问题:
(1)沸腾氯化时气体与矿料逆流而行,目的是_______________________________
____________________________________________________________________;
若沸腾氯化时生成TiCl4的反应中氧化产物为CO,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)除硅、铝过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是________;高温还原时,BaSO4和碳粉的投料比(物质的量之比)要大于1∶2,目的是_____________
____________________________________________________________________;
生产过程中应避免氧气进入,主要原因是_________________________________
____________________________________________________________________。
(3)转化过程中溶液中的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)+、TiOC2O4、TiO(C2O4这三种形式存在(变化曲线如图所示)。
①实际制备工艺中,先用氨水调节混合溶液的pH为________,再进行转化,写出该条件生成草酸氧钛钡晶体的离子方程式:_____________________________
____________________________________________________________________。
②滤液2的主要成分为________(填化学式)。
(4)常温下,用Na2CO3溶液浸泡BaSO4固体,也能将BaSO4转化为BaCO3。不考虑C的水解,向340 mL 3.0 mol·L-1 Na2CO3溶液中加入4.66 g BaSO4,恰好完全转化为BaCO3,则Ksp(BaCO3)=________[已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10;溶液体积变化忽略不计]。
3.铁氰化钾俗称赤血盐,化学式为K3[Fe(CN)6],可溶于水,常用作分析试剂。实验室用Cl2在60~65 ℃时氧化K4[Fe(CN)6]制备K3[Fe(CN)6]的装置如图所示(夹持装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置B中