Question

6．某种镧镍合金（LaNi₅）具有吸收释放氢的特性，是目前应用最广泛的贮氢合金之一．回答下列问题：
（1）灼烧草酸镧[La₂（C₂O₄）₃]可获得La₂O₃，La₂O₃是制备镧镍合金的重要原料，该灼烧过程的化学方程式为La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑．
（2）氯化镧晶体（LaCl₃•7H₂O）溶于水与草酸反应可制备草酸镧：
①无水氯化镧具有强烈的吸湿性，在空气中加热易生成氯氧化物，加热过程的化学方程式为LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑．
②由氯化镧水溶液受热浓缩制备氯化镧晶体时，需要在氯化氢氛围中进行，原因是氯化氢氛围能抑制氯化镧水解．
（3）制备LaNi₅的工艺流程为：用HNO₃溶解La₂O₃后，与Ni（NO₃）₂溶液混合，加入一定量的甘氨酸络合，高温灼烧得到混合氧化物（La_xNi_yO_z）后，与过量的CaH₂混合并研磨，并加入一定量的NaCl，在H₂氛围中灼烧、冷却．将所得产物酸洗、水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，得到LaNi₅合金．
①氢气在上述制备过程中的作用是做保护气，防止产品被氧化，用无水乙醇洗涤LaNi₅合金的目的是利用乙醇容易挥发的特性加快LaNi₅合金的干燥．
②得到的氧化物中La与Ni原子个数比为1：5，La_xNi_yO_z可表示为aLa₂O₃•bNiO的形式，则a：b=1：10．
③上述氧化物与过量的CaH₂混合研磨，可获得LaNi₅和另一种化合物，该过程的化学方程式为2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

Answer 1

分析 根据灼烧草酸镧[La₂（C₂O₄）₃]得产物La₂O₃，分析La₂O₃中的镧的价态未变，则碳的价态升高为CO₂，降低为CO，再依据氧化还原反应方程式配平方法配平，即得方程式．
（1）La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑；
（2）无水氯化镧具有强烈的吸湿性，在空气中加热易发生水解，HCL产物具有挥发性，使氯化镧强烈水解，得方程式：①LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑；
②由氯化镧水溶液受热浓缩制备氯化镧晶体时，需在氯化氢氛围中进行，为抑制氯化镧强烈水解；
（3）①LaNi₅合金易被空气氧化，故需在H₂氛围中灼烧、冷却．乙醇易挥发，故用乙醇洗涤，加快干燥LaNi₅的速度；
②得到的氧化物中La与Ni原子个数比为1：5，La_xNi_yO_z可表示为aLa₂O₃•bNiO的形式，根据元素守恒，可得a：b=1：10；
③根据氧化还原反应的原理分析，镧元素价态降低，氢元素价态升高，上述氧化物与过量的CaH₂混合研磨，可获得LaNi₅和另一种化合物Ca（OH）₂，该过程的化学方程式为：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

解答 解：（1）依据氧化还原反应原理得化学方程式：La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑，故答案为：La₂（C₂O₄）3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$La₂O₃+3CO↑+3CO₂↑；
（2）①氯化镧强烈水解，得方程式：LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑，故答案为：LaCl₃+H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑；
②为抑制氯化镧强烈水解，故氯化镧在氯化氢氛围中进行，故答案为：氯化氢氛围能抑制氯化镧水解；
（3）①LaNi₅合金易被空气氧化，用H₂作保护气，防止产品被氧化，用无水乙醇洗涤LaNi₅合金，加快LaNi₅合金的干燥，故答案为：作保护气，防止产品被氧化，利用乙醇容易挥发的特性加快LaNi₅合金的干燥；
②根据元素守恒，可得a：b=1：10，故答案为：1：10；
③依据氧化还原反应原理得化学方程式：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂，故答案为：2La₂O₃+20NiO+13CaH₂=4LaNi₅+13Ca（OH）₂．

点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及对操作的分析评价、对信息获取与应用等，侧重对化学用语的考查，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等