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非选择题专项练(六)
非选择题:本题共5小题,共60分。
1.太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位。
(1)我国科学家制备了一种ZnPc—C60太阳能电池,其结构示意图如下,其中ZnPc—C60是光电转换层,ITO玻璃为导电玻璃。
①基态Zn2+的价层电子排布式为________。
②C、N、O、F的第一电离能从大到小的顺序为__________________。
(2)钙钛矿材料是与钛酸钙(CaTiO3)具备相同晶体结构的一类“陶瓷氧化物”的统称,在太阳能电池中应用广泛。其化学式一般为ABX3,A代表“大半径阳离子”,B代表“金属阳离子”,X代表“阴离子”。常见的A有MA()、FA()、Cs+、Rb+等,其中MA中N原子的杂化轨道类型是________,1 mol FA中存在________个σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)一种立方钙钛矿型晶体LaCrO3有两种晶胞结构,其三视图如下(重叠处仅画出大的微粒),La的配位数均是12。
①图a晶胞中O的位置为________(填“体心”“顶点”“面心”或“棱心”,下同);图b晶胞中O的位置为________。图a的晶胞参数为393.9 pm,则O与O的最小核间距为________pm。
②晶胞经掺杂后能提高红外辐射效率。若图a晶胞的2×2×2超晶胞中一个La原子被Sr代替,则掺杂后晶体化学式为______;掺杂Sr后O与O的最小核间距略有减小,其可能的原因是__________________________________。
2.磷酸亚铁锂电池是新能源汽车的动力电池之一、用含锂废渣(主要金属元素有Li、Ni、Ca、Mg)制得Li2CO3,纯化后用其制备电池的正极材料LiFePO4,工艺流程如下:
已知:①EDTA能与某些二价金属离子形成稳定的水溶性配合物。
②滤液1、滤液2中部分离子的浓度(g·L-1)见下表。
Li+
Ni2+
Ca2+
Mg2+
滤液1
22.72
20.68
0.36
60.18
滤液2
21.94
7.7×10-3
0.08
7.8×10-3
③某些物质的溶解度(S)见下表。
T/℃
20
40
60
80
100
S(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
S(Li2SO4)/g
34.7
33.6
32.7
31.7
30.9
回答下列问题:
(1)为加快“浸出”速率,本工艺中采取的措施有________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)滤渣2的主要成分有________(填化学式)和。
(3)“沉锂”中,先加入EDTA,其作用是______________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________;
再加入饱和Na2CO3溶液,控制温度在95 ℃充分反应后,分离出粗Li2CO3的操作是________。
(4)生成纯Li2CO3的离子方程式为_______________________________________
____________________________________________________________________。
(5)纯Li2CO3和足量碳、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为_________________________________________。
3.FPCl3是重要的化工原料,实验室利用红磷制取粗PCl3的装置如图所示,夹持装置略去,已知红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3,遇O2会生成POCl3。
PCl3、POCl3的熔、沸点见下表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
PCl3
-112.0
75.5
POCl3
1.3
105.3
回答下列问题:
(1)A、C中所盛试剂为________,装置中a的作用是________________________________________________