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氯鋯(ZrOClx?8H2O)是生產(chǎn)硫酸鋯的前驅(qū)體。一種利用鋯英砂(主要成分為ZrSiO4)制備氯鋯的過程如圖1:
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查閱資料:ZrOCl2?8H2O能溶于水。溶解時發(fā)生電離:ZrOCl2=ZrO2++2Cl-
(1)已知ZrSiO4中Si元素為+4價,則該物質(zhì)中Zr元素的化合價是
+4
+4
?!皦A燒”時反應(yīng)的方程式為:ZrSiO4+4NaOH
點(diǎn)燃
Na2ZrO3+Na2SiO3+
2H2O
2H2O
。
(2)“轉(zhuǎn)型壓濾”發(fā)生的主要反應(yīng)為Na2ZrO3+2HCl═Zr(OH)2↓+2NaCl,酸化時發(fā)生中和反應(yīng),其方程式為
Zr(OH)2+2HCl=ZrCl2+2H2O
Zr(OH)2+2HCl=ZrCl2+2H2O
?!稗D(zhuǎn)型壓濾”和“酸化”時都要加入鹽酸,但不能將這兩步操作合并進(jìn)行的原因是
防止產(chǎn)物中混有NaCl雜質(zhì)
防止產(chǎn)物中混有NaCl雜質(zhì)

(3)“酸化”時加入過量的鹽酸原因是
保證反應(yīng)充分進(jìn)行、降低ZrOCl2?8H2O的溶解度
保證反應(yīng)充分進(jìn)行、降低ZrOCl2?8H2O的溶解度
。
(4)與NaOH相比,CaO更易獲得且價格低廉。其他條件相同時,控制“堿燒”過程中CaO、NaOH、ZrSiO4的微粒個數(shù)比也可實現(xiàn)該反應(yīng),測得不同
n
C
a
O
n
Z
r
S
i
O
4
時(n表示微粒個數(shù)),鋯英砂轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示。實際工業(yè)生產(chǎn)中選擇
n
C
a
O
n
Z
r
S
i
O
4
=0.5:1、溫度為800℃,而不選擇
n
C
a
O
n
Z
r
S
i
O
4
=0:1、溫度為700℃的主要原因是
兩種情況下鋯英砂的轉(zhuǎn)化率都很高,用CaO替代NaOH會降低原料成本,升高溫度會增加能源消耗;綜合來看,原料成本對生產(chǎn)的影響更大
兩種情況下鋯英砂的轉(zhuǎn)化率都很高,用CaO替代NaOH會降低原料成本,升高溫度會增加能源消耗;綜合來看,原料成本對生產(chǎn)的影響更大
。
(5)流程中有一步操作是除去硅元素,這步操作是
A
A
。
A.水洗壓濾
B.轉(zhuǎn)型壓濾
C.酸化
D.結(jié)晶
(6)ZrOCl2?8H2O洗滌后,在800℃灼燒可得一種用于制備壓電陶瓷的原料ZrO2,同時產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體(HCl)和水蒸氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
ZrOCl2?8H2O
800
ZrO2+2HCl↑+7H2O↑
ZrOCl2?8H2O
800
ZrO2+2HCl↑+7H2O↑
。
(7)現(xiàn)有含鋯量45.5%的鋯英砂100t,若不考慮制備過程中的損耗,則最終可制得產(chǎn)品氯鋯(ZrOCl2?8H2O)多少噸?(已知ZrOCl2?8H2O相對分子質(zhì)量為322)
【答案】+4;2H2O;Zr(OH)2+2HCl=ZrCl2+2H2O;防止產(chǎn)物中混有NaCl雜質(zhì);保證反應(yīng)充分進(jìn)行、降低ZrOCl2?8H2O的溶解度;兩種情況下鋯英砂的轉(zhuǎn)化率都很高,用CaO替代NaOH會降低原料成本,升高溫度會增加能源消耗;綜合來看,原料成本對生產(chǎn)的影響更大;A;ZrOCl2?8H2O
800
ZrO2+2HCl↑+7H2O↑
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:103引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.某工廠廢液中含有氯化鈉.氯化銅和氯化亞鐵.某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅(主要成分Fe2O3),要求全過程不引入其他金屬元素.設(shè)計實驗方案如圖所示,
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    回答下列問題.
    (1)固體甲
     
    ,操作a的名稱是
     

    (2)工廠廢液中加入過量A反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (3)溶液甲中的金屬離子是
     
    (寫離子符號).
    (4)步驟①②③中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),其中屬于置換反應(yīng)的是
     
    (填序號).
    發(fā)布:2024/9/20 8:0:8組卷:86引用:5難度:0.5
  • 2.工業(yè)上大規(guī)模制氫氣會產(chǎn)生大量的CO,為探索將碳固定在化工產(chǎn)品中而不是作為燃料直接使用的方案,某同學(xué)在實驗室里利用Cl2和CO合成光氣(COCl2,一種重要的有機(jī)合成中間體)并進(jìn)行相關(guān)檢測。(已知:COCl2的熔點(diǎn)為-118℃,沸點(diǎn)為8.2℃,遇水極易反應(yīng)產(chǎn)生HCl及CO2。)
    Ⅰ.實驗室制備光氣的裝置如圖所示:
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    (1)儀器A在使用前需要進(jìn)行的操作是
     
    。
    (2)飽和NaCl溶液可除去中的雜質(zhì)氣體HCl。應(yīng)將飽和NaCl溶液盛放于洗氣瓶
     
    (填“C”或“D”)中。
    (3)E處加熱裝置需要維持在210℃左右,則應(yīng)使用
     
    (填“水浴”或“沙浴”)對三頸燒瓶進(jìn)行加熱。
    (4)如何快速簡便地分離I處逸出的混合氣體中的COCl2?
     
    。
    (5)G處發(fā)生甲酸分解反應(yīng):HCOOH
    H
    2
    S
    O
    4
    70
    170
    CO+H2O
    在實驗過程中,只需在實驗開始時將H中的部分濃硫酸快速滴加到G中,并不需要額外的加熱裝置,請解釋原因
     

    (6)輕輕搖動G裝置,發(fā)現(xiàn)F中產(chǎn)生氣泡的速率有所加快,請解釋原因
     
    。
    (7)某同學(xué)用如圖所示儀器設(shè)計了一個實驗裝置,實現(xiàn)CO與CuO的反應(yīng)并檢驗氣體產(chǎn)物,用字母表示其合理的連接順序
     
    。
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    Ⅱ.為測定混合氣體中光氣的百分含量,某同學(xué)進(jìn)行了如下所示操作:
    ag混合氣體
    通入
    足量Ca(OH)2溶液
    過濾
    bgCaCO3固體
    (1)①處進(jìn)行的操作為
     
    。
    (2)混合氣體中光氣的百分含量為(用含a、b的式子表示)
     
    。
    (3)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)用Ba(OH)2溶液代替Ca(OH)2 溶液進(jìn)行實驗,測定結(jié)果更準(zhǔn)確,請解釋
     
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:74引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.已知某載人飛行器中的空氣更新過程如圖所示:
    ?
    (1)潔凈的空氣是一種
     
    (選填“混合物”或“純凈物”)??諝獬煞职大w積分?jǐn)?shù)計算:氮?dú)庹?
     
    ,氧氣占
     
    ,其他氣體和雜質(zhì)共占1%。
    (2)如圖座艙中人體消耗氧氣時發(fā)生了
     
    (選填“化合”或“氧化”)反應(yīng),反應(yīng)中
     
    (選填“放出”或“吸收”)熱量。
    (3)裝置甲中發(fā)生的變化屬于
     
    (選填“物理”或“化學(xué)”)變化。
    (4)裝置丙在通電條件下反應(yīng)的文字表達(dá)式為:
     
    ;屬于
     
    反應(yīng)(填反應(yīng)基本類型)。
    (5)裝置甲、乙、丙主要是將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣。在自然界中實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的途徑是
     
    發(fā)布:2024/9/19 15:0:9組卷:5引用:1難度:0.5
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