【題目】納米二氧化鋯(ZrO2)是制備特種陶瓷(china)最重要的原料之一。由鋯英石(主要成分為ZrSiO4)制備二氧化鋯的工藝流程如圖所示：

（1）寫出“堿熔”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。

（2）“水洗”所產(chǎn)生的“廢液”主要成分為NaOH 和__________（填化學(xué)式），試寫此成分的一種用途________________________________。

（3）寫出“酸分解”生成ZrO2+反應(yīng)的離子方程式__________________________________。

（4）根據(jù)圖（1）分析ZrO2+濃度對(duì)ZrO2粒徑的影響_____________________________________。

（5）ZrO2+溶液中常含有Fe3+（濃度為0.03mol·L-l），一般用草酸絡(luò)合處理凈化。若未凈化處理直接加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，能否使ZrO2+完全轉(zhuǎn)化為純凈的ZrO(OH)2沉淀，試通過計(jì)算說明。已知ZrO2+完全沉淀時(shí)濃度為1.0×10 -5 mol·L-l ，ZrO(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分別為4.0×10-26、8.0×10-38， ≈3.16。__________________________________________________。

（6）ZrO(OH)2煅燒制取納米ZrO2時(shí)，升溫速率與重量百分率之間的關(guān)系如圖（2）所示。

煅燒時(shí)最佳升溫速率為________________，理由是______________________。

【答案】 ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O NaSiO3 粘合劑（或防火劑等） Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大 當(dāng)ZrO2+完全沉淀時(shí)，由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)==1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知c(OH-)==6.32×10-11。Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)=0.03×(6.32×10-11)3=7.57×10-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38，此時(shí)Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) 5℃/min 在失重相同的情況下，升溫速率快時(shí)，分解所需溫度相對(duì)較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率小）

【解析】（1）ZrSiO4與NaOH加熱反應(yīng)生成Na2ZrO3和Na2SiO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式ZrSiO4+4NaOH= ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O，正確答案：ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O。

（2）反應(yīng)后產(chǎn)生的水溶性物質(zhì)為NaOH和NaSiO3，NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合劑（或防火劑等）；正確答案：NaSiO3；粘合劑（或防火劑等）。

（3）Na2ZrO3在酸性條件下分解為Na2ZrO，反應(yīng)的離子方程式為Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O；正確答案：Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O。

（4）根據(jù)圖（1）分析可知，ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大，正確答案：ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大。

（5）當(dāng)ZrO2+完全沉淀時(shí)，由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)==1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知c(OH-)==6.32×10-11。Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)=0.03×(6.32×10-11)3=7.57×10-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38，此時(shí)Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) ；正確答案：不能制得純凈的ZrO(OH)。

6）通過圖（2）分析可知，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率小，因此煅燒時(shí)最佳升溫速率為5℃/min，正確答案：5℃/min； 在失重相同的情況下，升溫速率快時(shí)，分解所需溫度相對(duì)較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率�。�。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列物質(zhì)中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物是（ ）
A.NaCl
B.H2O
C.KOH
D.CH3Cl

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：

NO2(g)+SO2(B)NO(g)+SO3(g)△H=-41.8kJ·mol-1,能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）

A. 體系壓強(qiáng)保持不變 B. 混合氣體顏色保持不變

C. NO和SO3的物質(zhì)的量之比保持不變 D. 每消耗1molNO2的同時(shí)生成1molSO3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知某些共價(jià)鍵的鍵能如下表所示，火箭燃料肼（N2H4）的燃燒的熱化學(xué)方程式是：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣5 akJmol﹣1則O﹣H的鍵能為（ ）

共價(jià)健

N﹣N

N﹣H

O=O

N≡N

鍵能kJmol﹣1

3a

2.5a

4a

8a


A.2a kJmol﹣1
B.2.5a kJmol﹣1
C.3a kJmol﹣1
D.3.5a kJmol﹣1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH = 92 kJ·mol-1，下圖表示L一定時(shí)，H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨X的變化關(guān)系，L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下列說法中，不正確的是

A．X表示溫度

B．L2＞L1

C．反應(yīng)速率 υ(M)＞υ(N)

D．平衡常數(shù) K(M)＞K(N)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室需0.5mol/L的Na2CO3溶液970mL和0.5mol/L硫酸溶液250mL．根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題：

(1)下列儀器使用前必須檢查是否漏水的有_________(填序號(hào))。

A．容量瓶 B．蒸餾燒瓶 C．分液漏斗 D．量筒 E．蒸發(fā)皿

(2)實(shí)驗(yàn)室需0.5mol/L的Na2CO3溶液970mL，現(xiàn)用用Na2CO3·10H2O晶體配制。

①所需儀器除了燒杯、玻璃棒、量筒、托盤天平、藥匙外，還缺少_____________、_______________；

根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取Na2CO3·10H2O的質(zhì)量是_______________ g。

②下圖是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室配制該溶液的過程圖，其中有錯(cuò)誤的是______________ (填操作序號(hào))。

(3)某學(xué)生欲用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/cm3的濃硫酸和蒸餾水配制0.5mol/L硫酸溶液250mL。

①該學(xué)生需要用量筒量取________mL上述濃硫酸進(jìn)行配制。

②配制硫酸溶液時(shí)，其正確的操作順序是B→C → ______→______→____→D。

A．用30 mL水洗滌燒杯2～3次，洗滌液均注入容量瓶，輕輕搖動(dòng)容量瓶

B．用量筒準(zhǔn)確量取所需濃硫酸的體積，慢慢沿杯壁注入盛有適量水的燒杯中，用玻璃棒慢慢攪動(dòng)，使其混合均勻

C．將已冷卻的硫酸沿玻璃棒注入容量瓶中

D．將容量瓶的玻璃塞蓋緊，顛倒搖勻

E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切

F．繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水，直到液面接近刻度線1～2 cm處

③在配制過程中，下列操作會(huì)使所配制的稀硫酸物質(zhì)的量濃度偏低是__________（填字母序號(hào)）。

A．定容時(shí)仰視刻度線 B．溶液注入容量瓶前沒有恢復(fù)到室溫就進(jìn)行定容

C．容量瓶使用前未經(jīng)干燥 D．用量筒量取濃硫酸時(shí)俯視觀察凹液面

E. 未將量取濃硫酸的量筒進(jìn)行洗滌

F．定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置，發(fā)現(xiàn)液面下降，再加適量的蒸餾水

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料．通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁，硼，磷等雜質(zhì))．粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450—500 ℃)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。

氯氣的制�。�

(1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取氯氣，若要制得干燥，純凈的氯氣，所需裝置的接口連接順序是 ___（填小寫字母）。

(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的離子方程式：____ 。

(3)裝置A中恒壓分液漏斗M與常用分液漏斗相比，其優(yōu)點(diǎn)是 _____，裝置D的作用是____。

將上述方法制取的氯氣通入下圖裝置中可以制得四氯化硅。

[資料]

a．四氯化硅遇水極易水解

b．硼、鋁、鐵，磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物

c.有關(guān)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)見下表：

(4)裝置f中盛放的藥品是____，h瓶中左邊用粗導(dǎo)管導(dǎo)出物質(zhì)的目的是____。

(5)從b瓶得到的液體中蒸餾出SiCl4，所需用到的儀器是 ___。

A．容量瓶 B．溫度計(jì) C．冷凝管 D．分液漏斗

(6)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2＋，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式是：5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 。某同學(xué)稱取5.000 g殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.000 × 10－2 mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____，殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】根據(jù)電離平衡常數(shù)(用Ka表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)式

HF

H2CO3

HClO

H2SO3

電離平衡常數(shù)(Ka)

Ka=7.2×10-4

Ka1=4.2×10-7

Ka2=5.6×10-11

Ka=3.0×10-8

Ka1=1.0×10-2

Ka2=5.0×10-8

（1）25℃時(shí)，同濃度的HF、H2CO3、HClO三種溶液中，pH最大的是____________(寫化學(xué)式)。

（2）將0.1mol·L-1的HF溶液1mL加水稀釋至10mL(假設(shè)溫度不變)，下列各量增大的是___________(填寫字母)。

A．c(H+) B．c(H+)·c(OH-) C．c(H+)/c(HF) D．c(OH-)/c(H+)

（3）25℃時(shí)，現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的下列四種溶液：

①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液。

依據(jù)數(shù)據(jù)判斷其pH由大到小的順序是_________________________(填寫序號(hào))。

（4）根據(jù)H2SO3的電離平衡常數(shù),計(jì)算25℃時(shí),0.05mol·L-1Na2SO3溶液的pH=__________。

若某Na2SO3和NaHSO3的混合液呈中性，則溶液中c(SO32-)__________c(HSO3-)(填“大于”、“小于“或“等于")。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)，其中屬于鹽類水解反應(yīng)的是

A．NH4++2H2ONH3H2O+H3O+ B．HCO3-+H2OH3O++CO32-

C．NH3+H2ONH4++OH- D．Cl2+H2OH++Cl-+HClO

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