ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2•SiO2,还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如图方法制取.
已知:①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,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 |
ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O
高温
ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O
,滤渣I的化学式为高温
H2SiO3
H2SiO3
.(2)为使滤液I的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH=a,则a的范围是
5.2~6.2
5.2~6.2
;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为ZrO2++2NH3•H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+
ZrO2++2NH3•H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+
.(3)向过滤Ⅲ所得滤液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体.该反应的离子方程式为
2NH4++CaCO3=Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O
2NH4++CaCO3=Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O
.(4)为得到纯净的ZrO2,Zr(OH)4需要洗涤,检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是
取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净
取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净
.【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O;H2SiO3;5.2~6.2;ZrO2++2NH3•H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+;2NH4++CaCO3=Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O;取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:65引用:10难度:0.5
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