题目内容
锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO): ;
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式 ;
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是 (单选)。
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B.1纳米=10-10米
C.锆合金的硬度比纯锆要高
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起
(1)4C+4Cl2+ZrSiO4
ZrCl4+SiCl4+4CO
(2)ZrOCl2·8H2O
ZrO2+2HCl↑+7H2O↑
(3)B
【解析】(1)结合流程图中物质知锆英石(ZrSiO4)、C、Cl2制得ZrCl4、SiCl4、CO,在结合化合价升降总数相等配平该方程式。
(2)ZrOCl2·8H2O到ZrO2化合价不发生改变,Zr需结合水中的O,剩余H与Cl结合生成HCl。
(3)1纳米=10-9米,B项错误。
某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有 (写出两种即可)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | 溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
Ⅱ | 氯水中加入 NaHCO3粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有较强的酸性 |
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由 。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论) 。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为 。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,使烧杯中的水进入试管丁的操作是 。
③试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 (气体按标准状况计算)。
