13.锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料,具有良好的可塑性,抗蚀性能超过钛.以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:

(1)ZrSiO4中锆元素的价态是+4;上述流程中,高温气化存在多个反应,若不考虑反应中的损失,则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大,原因是因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4.SiCl4的电子式为
(2)高温气化后的固体残渣除C外,还有Al2O3和FeCl3,加水浸取得氯化铁溶液,过滤,从滤渣中分离出C和A12O3两种固体的方法是加碱浸取过滤得到C,再向滤液中通入足量CO2,过滤后将固体加热得到氧化铝.(或加酸浸取过滤得到C,再向滤液中加氨水,过滤后将固体加热得到氧化铝.).
(3)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:ZrCl4+9H2O═ZrOCl2•8H2O+2HCl.
(4)锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料,锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷.下列关于锆、二氧化锆的叙述中,正确的是bd(填序号).
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
d.可采用氦作反应堆包裹核燃料的锆合金的冷却剂
(5)工业上电解K2ZrF6与KCl等组成的熔体也可制取金属锆.电解的总反应方程式为K2ZrF6+4KCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Zr+6KF+2Cl2↑.
(6)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O.
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