Question

6．某種鑭鎳合金（LaNi₅）具有吸收釋放氫的特性，是目前應(yīng)用最廣泛的貯氫合金之一．回答下列問題：
（1）灼燒草酸鑭[La₂（C₂O₄）₃]可獲得La₂O₃，La₂O₃是制備鑭鎳合金的重要原料，該灼燒過程的化學(xué)方程式為L(zhǎng)a₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑．
（2）氯化鑭晶體（LaCl₃•7H₂O）溶于水與草酸反應(yīng)可制備草酸鑭：
①無(wú)水氯化鑭具有強(qiáng)烈的吸濕性，在空氣中加熱易生成氯氧化物，加熱過程的化學(xué)方程式為L(zhǎng)aCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑．
②由氯化鑭水溶液受熱濃縮制備氯化鑭晶體時(shí)，需要在氯化氫氛圍中進(jìn)行，原因是氯化氫氛圍能抑制氯化鑭水解．
（3）制備LaNi₅的工藝流程為：用HNO₃溶解La₂O₃后，與Ni（NO₃）₂溶液混合，加入一定量的甘氨酸絡(luò)合，高溫灼燒得到混合氧化物（La_xNi_yO_z）后，與過量的CaH₂混合并研磨，并加入一定量的NaCl，在H₂氛圍中灼燒、冷卻．將所得產(chǎn)物酸洗、水洗至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，得到LaNi₅合金．
①氫氣在上述制備過程中的作用是做保護(hù)氣，防止產(chǎn)品被氧化，用無(wú)水乙醇洗滌LaNi₅合金的目的是利用乙醇容易揮發(fā)的特性加快LaNi₅合金的干燥．
②得到的氧化物中La與Ni原子個(gè)數(shù)比為1：5，La_xNi_yO_z可表示為aLa₂O₃•bNiO的形式，則a：b=1：10．
③上述氧化物與過量的CaH₂混合研磨，可獲得LaNi₅和另一種化合物，該過程的化學(xué)方程式為2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

Answer 1

分析 根據(jù)灼燒草酸鑭[La₂（C₂O₄）₃]得產(chǎn)物L(fēng)a₂O₃，分析La₂O₃中的鑭的價(jià)態(tài)未變，則碳的價(jià)態(tài)升高為CO₂，降低為CO，再依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式配平方法配平，即得方程式．
（1）La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑；
（2）無(wú)水氯化鑭具有強(qiáng)烈的吸濕性，在空氣中加熱易發(fā)生水解，HCL產(chǎn)物具有揮發(fā)性，使氯化鑭強(qiáng)烈水解，得方程式：①LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑；
②由氯化鑭水溶液受熱濃縮制備氯化鑭晶體時(shí)，需在氯化氫氛圍中進(jìn)行，為抑制氯化鑭強(qiáng)烈水解；
（3）①LaNi₅合金易被空氣氧化，故需在H₂氛圍中灼燒、冷卻．乙醇易揮發(fā)，故用乙醇洗滌，加快干燥L(fēng)aNi₅的速度；
②得到的氧化物中La與Ni原子個(gè)數(shù)比為1：5，La_xNi_yO_z可表示為aLa₂O₃•bNiO的形式，根據(jù)元素守恒，可得a：b=1：10；
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理分析，鑭元素價(jià)態(tài)降低，氫元素價(jià)態(tài)升高，上述氧化物與過量的CaH₂混合研磨，可獲得LaNi₅和另一種化合物Ca（OH）₂，該過程的化學(xué)方程式為：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

解答 解：（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理得化學(xué)方程式：La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑，故答案為：La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑；
（2）①氯化鑭強(qiáng)烈水解，得方程式：LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑，故答案為：LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑；
②為抑制氯化鑭強(qiáng)烈水解，故氯化鑭在氯化氫氛圍中進(jìn)行，故答案為：氯化氫氛圍能抑制氯化鑭水解；
（3）①LaNi₅合金易被空氣氧化，用H₂作保護(hù)氣，防止產(chǎn)品被氧化，用無(wú)水乙醇洗滌LaNi₅合金，加快LaNi₅合金的干燥，故答案為：作保護(hù)氣，防止產(chǎn)品被氧化，利用乙醇容易揮發(fā)的特性加快LaNi₅合金的干燥；
②根據(jù)元素守恒，可得a：b=1：10，故答案為：1：10；
③依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理得化學(xué)方程式：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂，故答案為：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備工藝流程，涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、對(duì)信息獲取與應(yīng)用等，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的考查，熟練掌握元素化合物知識(shí)，題目難度中等