2024屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)++工業(yè)流程題，實(shí)驗(yàn)題

(錯(cuò)專題)含答案一

工業(yè)流程題,實(shí)驗(yàn)題儂專題):

題目口氫氧化錯(cuò)［Zr(OH)J廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、交換樹脂等多種化工行業(yè)。實(shí)驗(yàn)室中以含錯(cuò)廢料(含

ZrC>2和少量Cu、Si.Al的氧化物)為原料制備氫氧化錯(cuò)的工藝流程如下。

燒T堿NaOXH溶液稀I硫酸氨T水

含錯(cuò)廢料T熔融卜熔渣T浸取卜冷黑聾力T酸溶Zr(OH)4粗品

IV

浸液含［Cu(NH3)4產(chǎn)濾液

下列說法正確的是

A.“熔融”操作可在瓷生煙中進(jìn)行

B.“浸取”后通過分液可得到含有N^SCO：，和NaAZO?的浸液

C.+與叫形成配離子的穩(wěn)定性強(qiáng)于+與凡O形成配離子的穩(wěn)定性

D.可用濃M10H溶液洗滌Zr(OH)4粗品

題目團(tuán)以錯(cuò)礦石(主要成分為Zr。,還含有S-2及鈉、鋁、銅的氧化物等雜質(zhì))為原料制備工業(yè)純%。2的

工藝流程如圖：

過量的

NaOHNaOH

Cl2稀溶液濃溶液

過量的炭黑III

信礦石---------?高溫氯化一?堿浸一?除雜f焙燒—ZrO2

III

氣體溶液1溶液2

下列說法錯(cuò)誤的是

A.“高溫氯化”結(jié)束前通一段時(shí)間氧氣的目的是除去過量的炭黑

B.“溶液1”中含有的溶質(zhì)主要為NaCl、NaOH、Na2siO，,

C.“堿浸”后分離操作要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗

D.“除雜”的目的是除去銅元素

題目叵I氧化鉆是一種高級耐火材料，氧化軌主要用作制造微波用磁性材料。一種利用玻璃窯爐替換下的鉆

廢磚(主要成分ZrC>2、必。八CaO等)提純氧化錨和氧化軌的工藝流程如下：

硫酸

硫酸鉉

給廢磚粉T酸化：焙燒

漉渣1

濾液2

下列說法正確的是

A.“酸化、焙燒”時(shí)可用鹽酸代替硫酸

B.“中和1”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zr4++4OfT=Zr(OH)J

c.“焙燒”時(shí)勿與V元素化合價(jià)均發(fā)生改變

D.濾液2可以處理后返回“酸化、焙燒”使用，實(shí)現(xiàn)循環(huán)

題目0錯(cuò)產(chǎn)品的主要原料是錯(cuò)英砂，全球90%的氧氯化錯(cuò)(ZrOCZ,)來源于中國。氧氯化錨可溶于水，微溶

于鹽酸，工業(yè)上以錯(cuò)英砂(含9L5%ZrS￡O1，雜質(zhì)不與NaOH溶液反應(yīng))為原料生產(chǎn)ZrOCL,的一種工藝流

程如圖所示。

NaOH

ZK)(OH).,

錯(cuò)英砂T水洗過濾轉(zhuǎn)型

堿性廢水NaCl溶液

已知:堿金屬的錯(cuò)酸鹽在水中溶解度很小，可在酸性條件下水解。

請回答下列問題：

(1)錯(cuò)英砂在“堿燒”前粉碎的目的是，“堿燒”時(shí)ZrS，O」生成了岫必「。3和另一種鈉鹽X,X的化

學(xué)式為,X的用途是(寫一種)。

(2)“轉(zhuǎn)型”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____o

(3)“酸化”過程需加入過量鹽酸,該操癡蔽星反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(4)“水溶過濾”操作后要對濾渣進(jìn)行洗滌，洗滌液與濾液合并濃縮結(jié)晶，檢查濾渣已經(jīng)洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)是

⑸將錯(cuò)英砂和焦炭混合，再與Cl2反應(yīng)生成ZrC。、和一種可燃性氣體，ZrClA水解也可得到ZrOCl.,.

生成Zr?！沟姆磻?yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(6)某工廠用2t錯(cuò)英砂來制備ZrOd，若這個(gè)過程中ZT的損耗率為15%，則最終制得ZrOCl,的質(zhì)量為

_______to

題目開發(fā)新型材料是現(xiàn)在科學(xué)研究的一項(xiàng)重要工作，科學(xué)家開發(fā)一種形狀記憶陶瓷，它的主要原材料是

納米級ZQ用鉆石ZrS￡O4(含少量FeO、Al2O3.SCO?和CuO)制備納米級ZrO2的流程設(shè)計(jì)如圖：

NaOH過量鹽酸氨水KCN氨水

濾渣1濾渣2CU(CN)2濾液1

回答下列問題：

(1)鉆石雜質(zhì)中含鐵元素，則基態(tài)尸e的價(jià)電子排布式為,"2+易被氧化為尸e3+的原因是o

(從原子結(jié)構(gòu)角度解釋)

(2)為提高堿熔率，可采取的措施是/至少寫出兩種)。

(3)“酸浸”過程中尸e。發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為，濾渣2的主要成分是。

(4)“除銅”過程中,若要完全除掉C++,溶液中CAT的濃度至少為mol/Lo(已知常溫下K他

-n

[Cu(CAT)2]=4xlO)

(5)“酸浸”時(shí),得到的溶質(zhì)主要是ZrOC?2,而不是ZrCl,，是因?yàn)閆rCl,很容易水解,則ZrClt水解的化學(xué)方

程式是。

(6)若鉆石中含有ZrSiO,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是73.2%,在制備ZrO?的過程中損失10%的錯(cuò)元素,則1kg錯(cuò)石理論

上能夠制得加。2的質(zhì)量是g。

題目氯錯(cuò)(ZrOCl2-8H2。)是生產(chǎn)硫酸錯(cuò)的前驅(qū)體。一種利用錯(cuò)英砂(主要成分為ZTSCOJ制備氯錯(cuò)的過

程如下：

過后固體燒發(fā)水鹽的

I41

彼件慢水Na。溶液

2+

己知：ZrOClr8H2O能溶于水，溶解時(shí)發(fā)生電離：ZTOCWZrC)+2a-.

(1)“堿燒”時(shí)應(yīng)先將錯(cuò)英砂粉碎，其目的是。

⑵“轉(zhuǎn)型壓濾”發(fā)生的主要反應(yīng)為Na,2ZrO3+2HCl=ZrO(OH)2+2Mz0。“轉(zhuǎn)型壓濾”和“酸化”時(shí)都要加

入鹽酸，但不能將這兩步操作合并進(jìn)行的原因是o

(3)“酸化”時(shí)加入的鹽酸需過量的原因是。

(4)與M10H相比，CaO更易獲得且價(jià)格低康。其他條件相同時(shí)，控制“堿燒”過程中

2"QC'+”,(MzCH)=6：i,測得不同：(叫時(shí)，錯(cuò)英砂轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。實(shí)際

n(ZrSiOi)n[ZrSiO^)

工業(yè)生產(chǎn)中選擇一??？=0.5:1、溫度為80(TC,而不選擇羋？=0：1、溫度為700℃的原因是

n(ZrSiOA)n^ZrSiO^

(5)向ZrOCJ8反。濃溶液中加入稀硫酸，會(huì)很快析出白色硫酸錯(cuò)沉淀，且反應(yīng)明顯放熱。硫酸錯(cuò)沉淀率

隨溫度變化的曲線如圖所示。30~601時(shí)，隨溫度升高硫酸錯(cuò)沉淀率上升的原因是。

(￥)

題目LL天空課堂第二課中航天員展示了金屬錯(cuò)（.“舲）在無容器實(shí)驗(yàn)柜中從液體變成固體時(shí)的''再輝"現(xiàn)象。

以精英石（主要成分是ZrSCO,,還含有少量AZ2O3、sg、PeQj等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)錯(cuò)的流程如圖所示：

已知：常溫下，ZrQ4是白色固體，604K升華，遇水強(qiáng)烈水解：ZrC7I+9H20=2706^8歷。+2HC7,在濃

鹽酸中會(huì)析出ZrOC。*國O沉淀。請回答下列問題：

（1）“高溫氣化”中可發(fā)生多個(gè)反應(yīng)，寫出發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

（2）由于鉆蛤（即）礦石共生，這樣制得的錯(cuò)中常含有少量的鉛，需要進(jìn)一旃贏純。

第一步:溶解分離

將樣品溶于氫氟酸后再加入一定量KOH溶液，錯(cuò)和錯(cuò)均以[ME；]?-存在。

①已知在水中K.,HfFa比K2ZrFG的溶解度大，且K/T氏的溶解度隨溫度的升高而增大，可以利用方

法進(jìn)行分離。

②離子交換法:利用強(qiáng)堿型酚醛樹脂R—N（CHKOZ-陰離子交換劑進(jìn)行交換分離,原理是：2RN（CHMCl

+K2ZrF6=[RN（CH：,）3]Zr或+2KCl；2RN（CH.i）3Cl+[RN[CH-^HfF^KCl.然后再用心

和HCl混合溶液為淋洗劑，先后將這兩種陰離子淋洗下來，達(dá)到分離的目的。這種方法能夠?qū)㈠e(cuò)、錯(cuò)分離

的原因是_____。

③將所得落雨后有機(jī)相磷酸三丁酯（T3P）充分混合、振蕩，可以達(dá)到斯與小分離。這種分離方法是

第二步:高溫還原

在高溫條件下，加入鋁將制得的a2『久還原可得錯(cuò),反應(yīng)的化學(xué)方程式是o

題目錯(cuò)產(chǎn)品廣泛用于陶瓷、化工、電子等行業(yè)。我國是氧氯化銖的主要生產(chǎn)和出口國，產(chǎn)能占世界總產(chǎn)能

的90%以上。用Z7c（雜質(zhì)主要含。和Si。）生產(chǎn)ZrOCV8H2。的工藝流程如圖所示：

?M

NaOH(s),(h鹽酸

d>,洗/

已知：I.不溶于水，易溶于無機(jī)酸。

II.2/0。邑8"0的溶解度隨溫度升高和酸度降低而升高。

回答下列問題：

(1)“堿熔”前，對浙。進(jìn)行機(jī)械粉碎的目的是?

(2)“堿熔”時(shí)，固體NaOH與ZN7的混合物應(yīng)放在______質(zhì)母煙中進(jìn)行燃燒。燃燒過程中，生成Na2ZrO3

的化學(xué)方程式為。“堿熔”過程中,配料比(嬴潘ZrC的質(zhì)量比)對錯(cuò)轉(zhuǎn)化率的影響如表。最適

宜的配料比為o

配料比1.01.11.31.41.51.61.7

轉(zhuǎn)化率/%84.0289.0791.9793.7399.0699.1299.11

⑶“水洗”的目的是。

2+

⑷“酸浸”時(shí)，濾渣中的轉(zhuǎn)化為可溶性的ZrOCl2,以ZrO的形式存在于溶液中，其離子方程式為

(5)用EDT力可快速測定酸浸液中錯(cuò)的含量，其操作步驟如下：

①用移液管吸取10.00mL酸浸液于250mL錐形瓶中，加水100mL；

②以6mol-L的鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH范圍在浙。2+,加0.2g鹽酸羥胺,加熱煮沸；

③加2滴二甲酚橙,趁熱用0.02mol?L_1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，EDTA與ZrO2+按1：1的比例進(jìn)行

螯合；

④直至溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色且30s保持不變，即為終點(diǎn)。滴定過程中消耗EDTA的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。

起始終點(diǎn)

請根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算酸浸液中錯(cuò)的含量(以ZrO2計(jì))為mg-mU'保留兩位小數(shù))。

(6)為減少產(chǎn)品損失，“操作”中的洗滌液最好選用。

題目白二據(jù)世界權(quán)威刊物《自然》最近報(bào)道,選擇硫化錯(cuò)(ZrTeJ為材料驗(yàn)證了三維量子霍爾效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了

金屬一絕緣體的轉(zhuǎn)換。Te屬于VI4族元素?；卮鹣铝袉栴}：

(1)錯(cuò)(Zr)的簡化電子排布式為［陟］4d25s,，Zr2+的價(jià)層電子軌道表示式是。

⑵Zr、Te、OZ的電負(fù)性由大到小的順序是______,HQ、H.,Se,H.,Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是______。

⑶［Zr(C2H5。)2產(chǎn)是Zr”形成的一種配離字花的配位原子是(填原子符號)。

(4)立方氧化錯(cuò)是一種人工合成的氧化物，其硬度極高，可用于陶瓷和耐火材料，其晶胞結(jié)構(gòu)?如圖所M示。若

晶胞中距離最近的兩個(gè)氧原子間的距離為awn,則立方氧化錯(cuò)的密度為g?cm-3(寫出計(jì)算表達(dá)

式)。

題目J0硫酸錯(cuò)［Zr(SO)2?4〃2。］，是制取原子能級錯(cuò)及其它錯(cuò)化合物的中間原料，并大量用作皮革糅劑、

羊毛處理劑、催化劑等。下面是以錯(cuò)英砂(主要成分為新。2,伴有雜質(zhì)SiO2)為原料，利用堿熔法再進(jìn)行酸

浸制備硫酸錯(cuò)的工藝過程。

水

溶并

鈉性

苛

病

姚

7朝濃硫酸

步

步U

驟

步

獗T

同

錯(cuò)

酸

燒H

溶

值

英操作2

熔

結(jié)料

砂ZIOCI2-8H20-*ZrtSO4)2-4H2O

副產(chǎn)物1副產(chǎn)物2副產(chǎn)物3

已知:①ZrOCl.2.Zr(SO)均易溶于水,難溶于酒精及其他有機(jī)溶劑

+i+2

②ZrOClRZr(f+2Cr；ZrO+SO'J^ZrOSOt

2++

③ZrC)+2H2OUZrO(OH)2+2H

⑴步驟1中用到的儀器有泥三角、(填“鐵”或“瓷”)用煙、用煙鉗等。

(2)下列說法正確的是。

A.副產(chǎn)物1為MS，。,、副產(chǎn)物2為Na&、副產(chǎn)物3為HCIO

B.步驟3加入HCI作用是與Na2ZrO3反應(yīng)生成ZrOCL，還能降低ZrOCl.的溶解度

C.操作1為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾;操作2為重結(jié)晶

D.制備的新俗儀方翅。溶于水溶液呈酸性

(3)如圖裝置，經(jīng)過一系列操作完成操作2中的抽濾和洗滌。

請選擇合適的編號，按正確的操作順序補(bǔ)充完整:o

開抽氣泵->a-d->—?—>―—e->關(guān)抽氣泵。

a.轉(zhuǎn)移固液混合物；b.確認(rèn)抽干；c.加濃鹽酸洗滌；d.關(guān)閉活塞A；e.打開活塞A；/.加無水乙醇洗滌

⑷ZrOCV8HQ洗滌后，在8001下灼燒可得一種用于制備壓電陶瓷的原料ZrC*寫出該灼燒過程的化

學(xué)方程式。

⑸實(shí)驗(yàn)室可以用絡(luò)合滴定法測定錯(cuò)含量。已知：Zr。+與二甲酚橙生成紅色絡(luò)合物，+能與EDTA

發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)(1：1)生成無色絡(luò)合物，且絡(luò)合能力更強(qiáng)。

2滴二甲酚橙，趁熱用

樣品一加入鹽酸一移取10.00mL一6.000mol/L鹽酸一

cmol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶

稱量mg加水至250mL錐形瓶中，加水0.2000g鹽酸羥胺液滴定，消耗HmL???

①樣品溶解時(shí)，需要加入鹽酸溶解,原因是:。

cfe

②產(chǎn)品中錯(cuò)的含量是（用含c、的代數(shù)式表達(dá)）

③下列有關(guān)上述滴定操作的說法正確的是。

A.滴定管活塞涂凡士林:用手指蘸取少量凡士林涂抹一薄層在活塞a、c（如圖）處的四周，平行插入活塞槽

中，然后朝同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)

B.滴定開始時(shí)可以將液體成線狀快速流下，接近終點(diǎn)時(shí)減慢滴加速度，必要時(shí)采用半滴操作

C.讀數(shù)時(shí)可將滴定管從架上取下,捏住管上端無刻度處，使滴定管保持垂直

D.第一次滴定終點(diǎn)時(shí),若測得消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積小于5.00mL,則第二次滴定時(shí)可稀釋待測液后重新滴定來

減小誤差

參考答案:

題目T]c

【詳解】A.瓷母用中含二氧化硅，燒堿在高溫條件下與二氧化硅反應(yīng)，會(huì)腐蝕瓷冊蝸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.分離溶液和難溶物需用過濾，選項(xiàng)3錯(cuò)誤；

C.在水溶液中[?！岸?)j+穩(wěn)定存在，則與N%形成配離子的穩(wěn)定性強(qiáng)于0/+與區(qū)。形成配離

子的穩(wěn)定性，選項(xiàng)C正確：

D.由轉(zhuǎn)化關(guān)系推知，ZrO?為兩性氧化物，則Zr(OH)」為兩性氫氧化物，能溶于濃NaOH溶液，選項(xiàng)。錯(cuò)

伏P；

答案選。。

題目團(tuán)B

【詳解】A.C可以和氧氣高溫反應(yīng)生產(chǎn)CO?,結(jié)束前通一段時(shí)間氧氣的目的是除去過量的炭黑，故4正

確；

B.根據(jù)分析，溶液1成分為NaCl.NaAlOz、NaOH、Na2S￡C>3,故3錯(cuò)誤：

C.堿浸后分離操作為除去氫氧化銅，為過濾，要用到的玻璃儀器有燒杯、玻痛棒、漏斗，故。正確：

D.除雜的目的是分離氮氧化銅，除去銅元素，故。正確：

答案選3。

題目§目

【詳解】4"酸化、焙燒”需要加熱，鹽酸有揮發(fā)性，不能代替硫酸，4錯(cuò)誤；

B.“中和1”是Zri+離子與氨水反應(yīng)生成Zr(OH)J,N&見。是弱電解質(zhì)，書寫離子方程式時(shí)不能拆開，

B錯(cuò)誤；

C.由流程可知，Zr與V元素化合價(jià)均未發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；

D.濾液2的成分主要是硫酸鐵，可以處理后返回“酸化、焙燒”使用，。正確；

故選D。

題目⑷(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率Na2s論§制備硅膠(或作木材防火劑等)

(2)Na.,ZrO3+2HCl=ZrO(OH)2+2NaCl

⑶ZTO(OH)2+2HCI=ZrOCl2+2H2O

(4)取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化的AgNO；溶液，若沒有產(chǎn)生白色沉淀，證明濾渣已洗滌干凈

(5)1：1

(6)1.513

(1)錯(cuò)英砂在“堿燒”前粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，“堿燒”時(shí)ZrSQi生成了Na2rO,和另

立同?/'血日

一種鈉鹽X,高溫堿燒過程中發(fā)生了反應(yīng)ZrSiOt+iNaOH-Na2ZrO：i+NaiSiO3+2H,O,X為Na.,SiOs,

硅酸鈉溶液加入鹽酸或通入二氧化碳生成硅酸，因此X的用途是制備硅膠(或作木材防火劑等)；故答案

為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；Na2SiO,;制備硅膠(或作木材防火劑等)。

⑵根據(jù)前面信息得到過濾后的物質(zhì)為WrC*因此“轉(zhuǎn)型”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2ZrO-,+2Ha

=ZrO(OH),+2NaCl;故答案為：Na.,ZrO,^2HCl=ZrO(OHy^NaCl.

(3)根據(jù)“酸化”過程前后的物質(zhì)可以得到ZrO(OW)2加入過量鹽酸反應(yīng)生成ZrOCl2，該操作中發(fā)生反應(yīng)的

化學(xué)方程式是ZrO(OH)2+2HCl=ZrOCl,+2H>O:故答案為：ZrO(OH),+2HCl=ZrOa,+2H,O.

(4)檢查濾渣已經(jīng)洗滌干凈，主要是檢驗(yàn)濾液中是否還含有氯.離子，其實(shí)臉方案為：取最后一次洗滌液,加入

硝酸酸化的AgNQ；溶液，若沒有產(chǎn)生白色沉淀，證明濾渣已洗滌干凈；故答案為：取最后一次洗滌液，加入

硝酸酸化的AgNC%溶液，若沒有產(chǎn)生白色沉淀，證明濾渣已洗滌干凈。

(5)將梏英砂和焦炭混合，再與反應(yīng)生成ZrClt、SiCl,和一種可燃性氣體，生成ZrCl,的反應(yīng)方程式為

高溫

ZrSiO,+4：Cl2+4C2坦ZZ%+SiCL+4CO,氧化劑為還原劑為。，因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之

比為1：1;故答案為：1:lo

(6)根據(jù)關(guān)系式ZrSQLZrOC。，2t錯(cuò)英砂來制備ZrO。。，若這個(gè)過程中Zr的損耗率為15%,則最終制得

ZTOCI?的質(zhì)量為2%9L5%：,78x85%土=1.5133故答案為：1.513。

loo

題目叵J(l)3dli4s2Fe2+價(jià)電子排布為3d)失去一個(gè)電子形成更穩(wěn)定的3d$半滿結(jié)構(gòu)

⑵升高溫度、攪拌、增大NaO"用量等

+3+

(3)2FeO+H2O2+6H=2Fe+4H2OFe(OH)3,Al{OH\

(4)2X10-3

⑸浙M+氏。=ZrOCl2+2HCl

(6)442.8

【詳解】⑴%為26號元素，其價(jià)電子排布式為：3d'；4s2,%2+價(jià)電子排布為3d6,失去一個(gè)電子后膨成Fe'+,

Re計(jì)價(jià)電子排布為3ds,半滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，因此F*易被氧化成Fei+，故答案為：3d64s?:尸e?+價(jià)電子排布

為3小，失去一個(gè)電子形成更穩(wěn)定的3d半滿結(jié)構(gòu)；

(2)為提高堿熔率，可以適當(dāng)升高溫度，堿熔時(shí)進(jìn)行攪拌或者適當(dāng)增大AfaOH的用量等，故答案為：升高溫

度、攪拌、增大NaOH用量等；

(3)“酸浸”過程中FeO與凡Q發(fā)生氧化還原反應(yīng)，ImolFeO失Imol電子，TmolHQ2得2mol電子，根據(jù)

得失電子守恒可得反應(yīng)方程式：2屬。+房。2+6"+=2Re："+4H2O,酸浸后的溶液中加氨水調(diào)節(jié)溶液的

pH值，使三價(jià)鐵離子完成沉淀為氫氧化鐵，鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，可知濾渣2為Fe(OH):i.

:i

4(OH)3,故答案為：2FeO+H2O2+6H+=2Fe++4WQ；Fe(OH),,4(OH)：,;

(4)若要完全除掉。？+,則銅離子的濃度應(yīng)小于I。xlO-'nol/L,溶液中CAT的濃度至少為

n

IKsp[Cu(CN)2l=/4x10-=2x10-3mol/L，故答案為：2xML；

Vc(Cu2+)V1.0x10-5

⑸ZrCYj水解生成ZrOCl2，根據(jù)元素守恒都反應(yīng)方程式為：ZrCl.+H,O=ZrOCl,+2HCl，故答案為：ZrCl}

+H..O=ZTOC￡+2HCI;

⑹小根g據(jù)故兀-素去守…恒卜-可14知n(一Z,八Q)\=n(sZr。S?,Q、J、=1000gx./7m3.o2%l-x90%'嶼_。_).=1000g1x837g3/.m2°%l—x90%

X123g/rnol=442.8g,故答案為：442.8。

題目叵(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率,提高精元素的浸出率

(2)防止產(chǎn)物中混有NaCZ雜質(zhì)

(3)保證反應(yīng)充分進(jìn)行、降低ZrOClr8H的溶解度

(4)兩種情況下錯(cuò)英砂的轉(zhuǎn)化率都很高，用CaO替代會(huì)降低原料成本,升高溫度會(huì)增加能源消耗。

綜合來看,原料成本對生產(chǎn)的影響更大

(5)溫度升高,有利于生成的HCZ從溶液中快速揮發(fā)出去，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高硫酸錯(cuò)的沉淀率

(1)從反應(yīng)物接觸的充分情況可以發(fā)現(xiàn)，粉碎后可以增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高鉛元素的浸出率；

⑵“轉(zhuǎn)型壓濾.”可以過濾除去氯化鈉，如果合并的話，氯化鈉就無法除去，故答案為：防止產(chǎn)物中混有世za

???

雜質(zhì)：

(3)一方面可以保證反應(yīng)充分進(jìn)行，另一方面根據(jù)ZrOCl,^ZrO2++2CT,可以發(fā)現(xiàn)鹽酸過量可以促使該反

應(yīng)逆向移動(dòng)，故答案為：保證反應(yīng)充分進(jìn)行、降低ZrOClrSH,O的溶解度：

(4)由圖中信息可知兩種情況下錯(cuò)英砂轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率都是比較高的，但是根據(jù)題中信息可知氧化鈣更便宜

一些，成本更低，當(dāng)然該條件下溫度較大，能耗較大，但是原料成本對生產(chǎn)的影響更大，故答案為：兩種情況

下錯(cuò)英砂的轉(zhuǎn)化率都很高，用CaO替代NdOH會(huì)降低原料成本，升高溫度會(huì)增加能源消耗。綜合來看，原

料成本對生產(chǎn)的影響更大；

(5)該反應(yīng)中有氯化氫生成，而氯化氫揮發(fā)性較強(qiáng)，溫度越高，越易揮發(fā)，故答案為：溫度升高，有利于生成

的HC?從溶液中快速揮發(fā)出去，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高硫酸錯(cuò)的沉淀率。

題目⑺⑴ZrSWQ+4C+4ss?ZrCU+S%CU+4COT

(2)重結(jié)晶錯(cuò)、錯(cuò)配離子[ME]-與陰離子交換樹脂的結(jié)合能力不同萃取3Kzz嚼

+44速6Kp+4AlFt+3Zr

【詳解】(1)“高溫氣化”中可發(fā)生多個(gè)反應(yīng)，主要反應(yīng)為ZrSiO」與足量的氯氣和足量的焦炭反應(yīng)生成

同玄,.血'a

ZrCl2.SiCl2.CO,化學(xué)方程式是：ZrSiO,+AC+4Cl2---ZrCl,]+SiCl^+4CO^

(2)①已知在水中&HfE,比K0rE；的溶解度大，且KZrR的溶解度隨溫度的升高而增大，因此可以利用重

結(jié)晶方法進(jìn)行分離；

②根據(jù)2RN(CHJQI+K?ZrR=[RN(CH,)-,]ZrF；,+2KCl.2RN(CH).Ql+K,HfF；=[RN(CHJ：J印E

+2K&,然后再用HF知HCl混合溶液為淋洗劑，先后將這兩種陰離子淋洗下來，這說明錯(cuò)、給配離子[ME；

廠與陰離子交換樹脂的結(jié)合能力不同，因此能夠?qū)①?、鈴分離；

③將所得溶液與有機(jī)相磷酸三丁酯(T3P)充分混合、振蕩，可以達(dá)到Zr與即分離，這種分離方法是萃??；

在高溫條件下，加入鋁將制得的&ZrE；還原可得錯(cuò)，根據(jù)元素守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3KZZTE；

會(huì).,口

+44---6KF+44居+3Zr。

題目叵：(1)增大接觸面積，提高堿熔速率，提高Zr元素的轉(zhuǎn)化率

，、3800℃

(2)鐵2NaOH+ZrC+202^^NaZrOa+HQ+CO?1.5

(3)洗掉剩余的NbOH和生成的樂於公。3,減少“酸浸”過程中酸的消耗

++2+

(4)Na.2ZrO;i+4H=2Na+ZrO'+2H2O

(5)4.45

(6)冷的濃鹽酸

(1)堿熔前對ZrC進(jìn)行機(jī)械粉碎可以增大ZrC與NdOH、O2等的接觸面積，加快堿熔速率，提高Zr元素的

轉(zhuǎn)化率；故答案為：增大ZrC與NaOH,O-,等的接觸面積，加快堿熔速率，提高Zr元素的轉(zhuǎn)化率；

⑵由分析可知,堿熔時(shí)，NaOH、ZrC和。2在高溫下反應(yīng)生成Na2ZrO:i、HQ和CO,，反應(yīng)的化學(xué)方程式

為2N(IOH+ZTC+2O.2=Na2ZrO,+H2O+CQ,氫氧化鈉會(huì)與陶瓷用期、石英卅蝸中的二氧化硅反應(yīng)，

也會(huì)與氧化鋁培輛中的氧化鋁反應(yīng)，所以混合物應(yīng)放在鐵質(zhì)培堵中?燧燒；由表格數(shù)據(jù)可知，堿熔時(shí)開始配

料比增大，轉(zhuǎn)化率顯著增大，當(dāng)配料比在1.5以后，轉(zhuǎn)化率增大不明顯，因此最適宜的配料比為1.5,故答案

800℃

為：鐵；2Mo"+ZrC+2Q=Afa/rOs+4O+CQ：L5;

(3)由題給信息可知，5不溶于水，反應(yīng)所得沉淀表面有氫氧化鈉、硅酸鈉等可溶性未知，所以水洗

的目的是洗去過量的MzOH和生成的八他SWC>3等可溶性雜質(zhì)，減少酸浸過程中鹽酸的消耗，故答案為：洗

掉剩余的AfaOH和生成的MizS%。；,,減少“酸浸”過程中酸的消耗；

(4)由題意可知，酸浸時(shí)濾渣中的Na.,ZrO,與鹽酸反應(yīng)生成了可溶性的ZrOCl2.NaCl和凡O,反應(yīng)的離子

++2+

方程式為％227。3+4//+=2廂++2,。2++2H20,故答案為：Na2ZrO,i+4H=2Na+ZrO+2H2O;

(5)由圖可知，滴定消耗O.OSOOOmol/LFDTTl的體積為18.10mL,由EDTA與ZrC產(chǎn)按1:1的比例進(jìn)行螯

人-r4工,t.一)〃以人廿4°Q2000mol/Z/x0.1810Lx123g/mo,x10‘mg/g”5.

合可知，酸浸液中餡的含量為------------------————------------x4.45mg/mLT，故答案為：

10.00mL

4.45:

(6)由題給信息可知，ZrOC。?8"。的溶解度隨溫度升高和酸度降低而升高，所以為減少產(chǎn)品因溶解而造

成損失，操作中的洗滌液最好選用冷的濃鹽酸，故答案為：冷的濃鹽酸。

4d

題目19⑴”⑴?匚

(2)Cl>Te>ZrH2O>H2Te>H2Se

(3)0

(4)-----123X4——

(2a+10-7)X

【詳解】⑴倍(Zr)的簡化電子排布式為[Kr]4d25s②，Z產(chǎn)的價(jià)層電子排布式為4d?,則價(jià)層電子軌道表示式

4d

AIA-

是

(2)Te屬于VI4族元素，為非金屬元素，倍(Zr)為金屬元素，同周期元素從左至右電負(fù)性逐漸增大，同主族

元素從上往下電負(fù)性逐漸減小，金屬元素電負(fù)性比非金屬元素電負(fù)性小，故Zr.Te、Cl的電負(fù)性由大到小

的順序是。>Te>Zr。水分子間能形成氫鍵，沸點(diǎn)最高，H2Se、//2Te組成結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大,

范德華力越大，沸點(diǎn)越高，故氏O、"；Se、"Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是凡O>"Te>H2Se?

(3)[Zr(G"Q)2產(chǎn)是Zr”形成的一種配離子，GHQ-中。原子上有孤電子對，故其中的配位原子是O。

⑷若晶胞中距離最近的兩個(gè)靠原子間的距離為由小，則晶胞的邊長為2<wwn,一個(gè)晶胞中浙的個(gè)數(shù)為8

xJ+6x4=4,O的個(gè)數(shù)為8,則晶體的化學(xué)式為Zr。?，晶胞的質(zhì)量為衛(wèi)等1g,則立方氧化錯(cuò)的密度

*123x4-3

為-------不一9?cm。

(2a+10-7)37V4

題目