(12分)[物质结构与性质]
钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等邻域。下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程。
（1）Ti基态的电子排布式为 。
（2）TiCl4熔点为－24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。
固态TiCl4属于 晶体。
（3）BaCO3为离子化合物。CO32－中C原子的杂化类型为 ，写出一种与CO32－互为等电子体的阴离子：
(填化学式)。
（4）钛酸钡的晶胞如图所示，其化学式为 。
（5）用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O。1mol该配合物中含有σ键的数目为 。
(14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知：①C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1=－110.35kJ/mol;
②2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) △H2=＋571.6kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H3=＋44.0kJ/mol
则：C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H4= 。
（2）燃料气(流速为1800mL•h－1；体积分数为：50%H2，0.98%CO，1.64%O2，47.38%N2)中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160℃、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化反应的化学方程式为 。
②灼烧草酸铈[Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)，测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图所示。
加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2－HIO3，120℃时，反应1小时后CO的体积为 mL。
（3）下图为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。
该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极，负极的电极反应式为 。
(15分)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂，硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)主要用于电镀工业。某小组用废镍催化剂（成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：
已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol•L－1计算)：
②Ksp(CaF2)= 1.46×10－10 Ksp(CaC2O4)= 2.34×10－9
（1）粉碎的目的是 。
（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图
“酸浸”的适宜温度与时间分别为 (填字母)。
A．30℃、30min B．90℃、150min
C．70℃、120min D．90℃、120min
（3）证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是 。
（4）将“沉镍”工序得到的混合物过滤，所得固体用乙醇洗涤、110℃下烘干，得草酸晶体。
①用乙醇洗涤的目的是 ；
②烘干温度不超过110℃的原因是 。
（5）由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下：
第1步：取“浸出液”， ，充分反应后过滤，以除去铁、铝元素；
第2步：向所得滤液中加入适量NH4F溶液，充分反应后过滤，得“溶液X”；
第3步： ，充分反应后过滤；
第4步：滤渣用稍过量硫酸充分溶解后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂：H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。
(12分)某科研小组在900℃的空气中合成出化学式为La2Ca2MnOx的超导体材料，其中La以+3价存在。为确定x的值，进行如下分析：
步骤1：准确称取0.5250g超导体材料样品，放入锥形瓶中，加25.00mL0.06000mol•L－1Na2C2O4溶液(过量)和25mL6mol•L－1HNO3溶液，在60-70℃下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液A(该条件下，只有Mn元素被还原为Mn2+，Na2C2O4被氧化为CO2)。
步骤2：用0.02000mol•L－1KMnO4溶液滴定溶液A至终点，消耗10.00mL KMnO4溶液。
（1）步骤1反应后溶液中Mn2+的物质的量浓度为0.02000mol•L－1。常温下，为防止Mn2+形成Mn(OH)2沉淀，溶液的pH的范围为 [已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10－13]
（2）步骤2滴定终点的现象是 。
（3）步骤2滴定终点读数时俯视刻度，其他操作都正确，则所测x的值将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
（4）求x的值(写出计算过程)。
(15分)葛根大豆苷元(F)用于治疗高血压引起的头疼、突发性耳聋等症，其合成路线如下：
（1）化合物C中的含氧官能团有 、 (填官能团名称)
（2）已知：C→D为取代反应，其另一产物为H2O，写出X的结构简式：
（3）反应E→F的反应类型是
（4）写出同时满足下列条件的B的两种同分异构体的的结构简式： 。
Ⅰ.属于芳香族化合物，分子中有4种不同化学环境的氢；
Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应；
Ⅲ.不能发生水解反应，能发生银镜反应。
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以
和(CH3CO)2O为原料制备药物中间体
的合成路线流程图(无机试剂任
用)。合成路线流程图示例如下：
(12分)聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：
（1）“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为 。
（2）“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为 。
（3）“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是 。
（4）“氧化”时应控制温度不超过57℃，其原因是 。
（5）“氧化”时若用酸性高锰酸钾溶液代替，发生反应的离子方程式是 。
（6）酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品中残留过多，使用时产生的不良后果是
