锆是一种重要的稀有元素。由锆英石可制取ZrOC12-8H2O①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为：ZrSiO4＋3CZrC＋Si

题文

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＋SiO₂＋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+□       

□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ZrOC1₂-8H₂O，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         。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（15分）（1）①1∶2（2分）  ②ZrC+2NaOH+2O₂

Na₂ZrO₃+CO₂+H₂O（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）

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

Na₂ZrO₃+CO₂+H₂O；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)

Y³⁺(aq)+3OH^—(aq)可知，c(OH^—)=

=

=2.0×10^—6mol•L^—1，由Zr(OH)₄(s)

Zr⁴⁺(aq)+4OH^—(aq)可知，c(Zr⁴⁺)=

=

mol•L^—1=4.0×10^—26mol•L^—1；③1nm<30nm<100nm，则该分散系属于胶体。

考点

据考高分专家说，试题“锆（Zr）是一种重要的稀有元素。（1）由.....”主要考查你对 [氧化还原反应与基本反应类型的关系 ]考点的理解。

氧化还原反应与基本反应类型的关系

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

各反应类型间的关系：

化学反应的分类：

化学反应按照不同的分类标准，可以分成不同的反应类型

1. 根据原子（原子团）的组合形式来分类，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，
   但是四种基本类型的反应并不能包括所有的化学反应，比如3O₂==2O₃。
2. 按是否有电子转移，把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
3. 按是否有离子参加反应，把化学反应分为离子反应和非离子反应。
4. 按化学反应的能量关系，把化学反应分为放热反应和吸热反应。
5. ……

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