锆（Zr）是一种重要的稀有元素。（1）由锆英石（ZrSiO4）可制取ZrOC12-8

题目内容：

锆（Zr）是一种重要的稀有元素。

（1）由锆英石（ZrSiO₄）可制取ZrOC1₂-8H₂O

①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为：ZrSiO₄＋3C

ZrC＋SiO ₂＋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Na₂ZrO₃，完成该反应的化学方程式：

□ZrC □NaOH □

□Na ₂ZrO ₃ □CO ₂ □H ₂O

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ZrOC1₂-8H₂O，还需用浓盐酸控制酸度，原因是。

（2）ZrOC1₂-8H₂O具有多方面的用途。用ZrOC1₂-8H₂O和YC1₃制备Y₂O₃－－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(Zr^4＋)=。

（已知K_sp[Zr(OH)₄]=6.4×10^—49，K_sp[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30 nm，该分散系属于。

最佳答案：

（15分）（1）①1∶2（2分）②ZrC 2NaOH 2O₂

Na ₂ZrO ₃ CO ₂ H ₂O（3分）

③防止ZrO² 的水解（2分）

（2）①ZrOCl₂ 2NH₃•H₂O H₂O=Zr(OH)₄↓ 2NH₄Cl（3分）

②4.0×10^—26mol•L^—1（3分）

③胶体（2分）

答案解析：

（1）①碳元素的化合价既升高又降低，C既是氧化剂又是还原剂，ZrC是还原产物，CO是氧化产物，且还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶2，则氧化剂与还原剂的物质的量或质量之比为1∶2；

②碳元素由—4价升为 4价，被氧气氧化，氧元素由0价降为—2价，根据化合价升降总数相等、原子守恒配平可得，ZrC 2NaOH 2O₂

Na ₂ZrO ₃ CO ₂ H ₂O；

③用盐酸酸浸、控制酸度的主要目的是抑制盐类的水解或防止ZrO² 的水解；

（2）①读图可知，共沉淀发生复分解反应，则反应式为ZrOCl₂ 2NH₃•H₂O H₂O=Zr(OH)₄↓ 2NH₄Cl；

②当Y³ 沉淀完全时，由Y(OH)₃(s)

Y ³ (aq) 3OH ^—(aq)可知，c(OH ^—)= = =2.0×10 ^—6mol•L ^—1，由Zr(OH) ₄(s) Zr ⁴ (aq) 4OH ^—(aq)可知，c(Zr ⁴ )= = mol•L ^—1=4.0×10 ^—26mol•L ^—1；

③1nm<30nm<100nm，则该分散系属于胶体。

考点核心：

氧化还原反应与基本反应类型的关系：化合反应有单质参加的是氧化还原反应；分解反应有单质生成的是氧化还原反应；置换反应全部是氧化还原反应；复分解反应都是非氧化还原反应