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锆(Zr)是一种重要的稀有元素.(1)由错英石(ZrSi04)可制取ZrOCl2-8H20①用碳熔炼错英石制碳化错的化学方程式为:ZrSi04+3C高温.ZrC+Si02+2CO↑该反应中氧化剂与还原剂的质量比为.②

题目详情
锆(Zr)是一种重要的稀有元素.
(1)由错英石(ZrSi04)可制取ZrOCl2-8H20
①用碳熔炼错英石制碳化错的化学方程式为:ZrSi04+3C
 高温 
.
 
ZrC+Si02+2CO↑
该反应中氧化剂与还原剂的质量比为______.
②用烧碱熔ZrC制取Na2Zr03,完成该反应的化学方程式:
______ZrC+______NaOH+____________
 熔融 
.
 
______Na2ZrO3+______CO2+______H2O
③碱熔料用盐酸浸出可得ZrOC12溶液.通过蒸发结晶从该溶液中获得ZrOC12-8H20还需用浓盐酸控制酸度,原因是______
(2)ZrOC12-8H20具有多方面的用途.用ZrOC12-8H20和YC13制备Y203--ZrO2复合粉体的流程如下:

①共沉淀时,生成Zr(OH)4的化学方程式为______
②当共沉淀恰好完全时,溶液中c(Zr4+)=______.
(己知Ksp[Zr(OH)4]=6.4×10-49,Ksp[Y(OH)3]=8.0×10-23;溶液中离子浓度为1×10-5mol•L-1,时,可认为沉淀完全)
③将制得的一种复合粉体溶于水后,测得其微粒的平均直径为30nm,该分散系属于______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①反应ZrSi04+3C
 高温 
.
 
ZrC+Si02+2CO↑中,Zr元素化合价不变,C元素化合价分别由0价变化为-4价和+2价,C生成ZrC时为氧化剂,生成CO时作还原剂,则氧化剂和还原剂的质量之比为1:2,
故答案为:1:2;
②反应中C元素化合价由-4价升高到+4价,发生氧化反应,由质量守恒定律可知反应物中还应有氧气,反应的方程式应为ZrC+2NaOH+2O2
 熔融 
.
 
Na2ZrO3+CO2+H2O,
故答案为:1;2;2O2;1;1;1;
③用浓盐酸控制酸度,应防止ZrO2+水解,故答案为:防止ZrO2+水解;
(2)①由流程可知ZrOC12和氨水反应生成Zr(OH)4,反应的方程式为ZrOC12+NH3•H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4Cl,
故答案为:ZrOC12+NH3•H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4Cl;
②因Y(OH)3溶度积较大,当共沉淀恰好完全时,如c(Y3+)=1×10-5mol•L-1,c(Y3+)×c3(OH-)=8.0×10-23,c(OH-)=2×10-6mol•L-1
则c(Zr4+)×c4(OH-)=6.4×10-49,c(Zr4+)=4.0×10-26mol•L-1,故答案为:4.0×10-26mol•L-1
③微粒的平均直径为30nm,介于1~100nm之间,为胶体,故答案为:胶体.