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＋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(Zr4＋)= 。
（已知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30 nm，该分散系属于 。
（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】
试题分析：（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+2O2Na2ZrO3+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：考查氧化还原反应、盐类水解原理应用、化学方程式的配平、溶度积的计算、胶体等相关知识。
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