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二氧化锆(ZrO2)是重要的耐高温材料,氧化钇(Y2O3)掺杂的二氧化锆(ZrO2)对O2-有良好的传导性。天然锆英石(ZrSiO4)含有FeO、Al2O3、CuO、SiO2等杂质,工业以锆英石为原料制备ZrO2(掺杂Y2O3)的工艺流程如图:

已知:
①锆英石常温下与酸、碱不反应,高温时能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+
②部分离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
离子 Fe3+ Al3+ Cu2+ ZrO2+ Fe2+
开始沉淀时pH 1.9 3.3 4.4 6.2 7.6
完全沉淀时pH 3.2 5.2 6.4 8.0 9.7
结合上面信息回答:
(1)ZrSiO4中Zr的化合价为
+4
+4
。滤渣1的主要成分为
H2SiO3
H2SiO3

(2)碱熔过程生成Na2ZrO3的化学方程式:
ZrSiO4+4NaOH
高温
Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O
ZrSiO4+4NaOH
高温
Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O

(3)“加氨水调pH=a”步骤中a的范围:
5.2≤a<6.2
5.2≤a<6.2

(4)常用的“铜沉试剂”为氰化钠,NaCN可与重金属阳离子反应,生成溶度积较小的沉淀如Cu(CN)2,Ksp[Cu(CN)2]=4.0×10-10,若“过滤2”的滤液中铜离子的浓度为5.00×10-3 mol/L,现需要将铜离子的浓度降至1.00×10-6mol/L,则处理10L该溶液需要0.100mol/L NaCN溶液的体积约为
3.75
3.75
L(忽略溶液混合后体积变化,结果保留3位有效数字)。
(5)醇洗的目的:
除水
除水

【答案】+4;H2SiO3;ZrSiO4+4NaOH
高温
Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O;5.2≤a<6.2;3.75;除水
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:54引用:1难度:0.3
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:13引用:1难度:0.1
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