25.氯鋯(ZrOCl
x?8H
2O)是生產(chǎn)硫酸鋯的前驅(qū)體。一種利用鋯英砂(主要成分為ZrSiO
4)制備氯鋯的過程如圖1:
查閱資料:ZrOCl
2?8H
2O能溶于水。溶解時(shí)發(fā)生電離:ZrOCl
2=ZrO
2++2Cl
-(1)已知ZrSiO
4中Si元素為+4價(jià),則該物質(zhì)中Zr元素的化合價(jià)是
?!皦A燒”時(shí)反應(yīng)的方程式為:ZrSiO
4+4NaOH
Na
2ZrO
3+Na
2SiO
3+
。
(2)“轉(zhuǎn)型壓濾”發(fā)生的主要反應(yīng)為Na
2ZrO
3+2HCl═Zr(OH)
2↓+2NaCl,酸化時(shí)發(fā)生中和反應(yīng),其方程式為
?!稗D(zhuǎn)型壓濾”和“酸化”時(shí)都要加入鹽酸,但不能將這兩步操作合并進(jìn)行的原因是
。
(3)“酸化”時(shí)加入過量的鹽酸原因是
。
(4)與NaOH相比,CaO更易獲得且價(jià)格低廉。其他條件相同時(shí),控制“堿燒”過程中CaO、NaOH、ZrSiO
4的微粒個(gè)數(shù)比也可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng),測(cè)得不同
時(shí)(n表示微粒個(gè)數(shù)),鋯英砂轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中選擇
=0.5:1、溫度為800℃,而不選擇
=0:1、溫度為700℃的主要原因是
。
(5)流程中有一步操作是除去硅元素,這步操作是
。
A.水洗壓濾
B.轉(zhuǎn)型壓濾
C.酸化
D.結(jié)晶
(6)ZrOCl
2?8H
2O洗滌后,在800℃灼燒可得一種用于制備壓電陶瓷的原料ZrO
2,同時(shí)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
。
(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(ZrOCl
2?8H
2O)多少噸?(已知ZrOCl
2?8H
2O相對(duì)分子質(zhì)量為322)