题干

二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质,用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2;含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质)通过如工艺流程法制得。

已知:①ZrO2具有两性,高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3,与酸反应生成ZrO2+
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
金属离子
Fe3+
Al3+
ZrO2+
开始沉淀时pH
1.9
3.3
6.2
沉淀完全时pH
3.2
5.2
8.0
 
请回答下列问题:
(1)已知Zr元素的原子序数是40,请写出它在周期表中的位置:____________________________。
(2)烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为__________________________;滤渣1的化学式为__________。
(3)调节pH=a时,a的范围应该是__________________;用氨水调节pH=b时,所发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)本题的流程中,一共有三步过滤操作,北中最后一步过滤所得的Zr(OH)4沉淀需要洗涤,证明该沉淀已经洗涤干净的最佳操作方法是:______________________________________。
(5)工业上用铝热法冶炼锆,写出以ZrO2通过铝热法制取锆的化学方程式:________________。
(6)一种新型燃料电池用掺杂Y2O3的ZrO2晶体作电解质在熔融状态下传导O2-,一极通入空气,另一极通入乙烷,写出负极的电极反应式:________________________________。
上一题 下一题 0.4难度 综合题 更新时间:2018-02-09 12:33:34

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