A部分:由锆英砂(ZrO2·SiO2,还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)制备ZrO2的流程如下:
已知:①ZrO2在强碱性溶液中以ZrO32-形式存在,在强酸性溶液中以ZrO2+形式存在。
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
Mn+ | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀时pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全时pH | 3.8 | 5.6 | 8.0 |
(1)操作I所需要的玻璃仪器为___________,操作I除了得到溶液a还可得到_________。
(2)加氨水至溶液a中调节pH的的范围是________________。
(3)操作II会得到滤液b和滤渣II,滤渣II分离过程如下:
氧化物B的化学式为__________。若试剂X为盐酸,缺点是___________。
(4)操作III除得到Zr(OH)4外还得到某种溶液,向该溶液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体。该反应的离子方程式为_____________________________。
(5)加入氨水至溶液b发生的离子方程式为__________________________。
(6)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______________。
B部分:钛精矿是从钛铁矿或钛磁铁矿中采选出来,主要成分为FeTiO3,是生产用途非常广泛的钛白粉的原料。以钛精矿石为原料制备金属钛的流程如下图所示(某些过滤过程已忽略)。已知强酸性溶液中,+4价的钛元素以TiO2+形式存在,金属钛不溶于稀非氧化性酸。回答下列问题:
(1)步骤②中加入铁屑的作用是__________________。
(2)晶体K俗称绿矾,晶体K的化学式为____________。
(3)试写出溶液C加热制备钛酸沉淀的化学方程式__________________________________。
(4)步骤⑥加入过量的活性炭,则发生的化学方程式为_______________,已知TiO2+2Cl2 TiCl4+O2为吸热反应,且该条件下反应也能够发生,为何制备TiCl4过程中还要加入活性炭,试解释原因_________________。
(5)气体F为氩气,F的作用是_____________________。
(6)溶液H是_________,作用为___________________________。
高三化学综合题中等难度题
A部分:由锆英砂(ZrO2·SiO2,还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)制备ZrO2的流程如下:
已知:①ZrO2在强碱性溶液中以ZrO32-形式存在,在强酸性溶液中以ZrO2+形式存在。
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
Mn+ | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀时pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全时pH | 3.8 | 5.6 | 8.0 |
(1)操作I所需要的玻璃仪器为___________,操作I除了得到溶液a还可得到_________。
(2)加氨水至溶液a中调节pH的的范围是________________。
(3)操作II会得到滤液b和滤渣II,滤渣II分离过程如下:
氧化物B的化学式为__________。若试剂X为盐酸,缺点是___________。
(4)操作III除得到Zr(OH)4外还得到某种溶液,向该溶液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体。该反应的离子方程式为_____________________________。
(5)加入氨水至溶液b发生的离子方程式为__________________________。
(6)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______________。
B部分:钛精矿是从钛铁矿或钛磁铁矿中采选出来,主要成分为FeTiO3,是生产用途非常广泛的钛白粉的原料。以钛精矿石为原料制备金属钛的流程如下图所示(某些过滤过程已忽略)。已知强酸性溶液中,+4价的钛元素以TiO2+形式存在,金属钛不溶于稀非氧化性酸。回答下列问题:
(1)步骤②中加入铁屑的作用是__________________。
(2)晶体K俗称绿矾,晶体K的化学式为____________。
(3)试写出溶液C加热制备钛酸沉淀的化学方程式__________________________________。
(4)步骤⑥加入过量的活性炭,则发生的化学方程式为_______________,已知TiO2+2Cl2 TiCl4+O2为吸热反应,且该条件下反应也能够发生,为何制备TiCl4过程中还要加入活性炭,试解释原因_________________。
(5)气体F为氩气,F的作用是_____________________。
(6)溶液H是_________,作用为___________________________。
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ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为 ZrSiO4,还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。
已知:① ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3,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如下表。
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全pH | 3.0 | 5.2 | 8.0 |
(1)“熔融”过程中,ZrSiO4发生反应的化学方程式是_________________,滤渣I的化学式为______________________。
(2)“氧化”过程中,发生反应的离子方程式是_________________________________,调“pH=a”时,a的范围是_________________________________。
(3)为得到纯净的ZrO2,滤渣III要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________。
(4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4。取干燥后的滤渣Ⅲ 37.0g,煅烧后可得到24.6gZrO2。则x等于______________________;“调pH=8.0”时,所发生反应的离子方程式为_______
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ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。
已知:①ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3,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如下表。
(1)“熔融”过程中, ZrSiO4发生反应的化学方程式是______________________滤渣I的化学式为_______________
(2)“氧化”过程中,发生反应的离子方程式是__________________调“pH=a”时,a的范围是________________
(3)为得到纯净的ZrO2,滤渣Ⅲ要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________
(4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4取干操后的滤渣Ⅲ 37.0g,煅烧后可得到24.6 g ZrO2则x等于____________________,“调pH=8.0”时,所发生反应的离子方程式为________ 。
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(12分) 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)通过如下方法制取。
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
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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)通过如下方法制取:
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
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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)通过如下方法制取:
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
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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)通过如下方法制取:
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
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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)通过如下方法制取:
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
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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)通过如下方法制取:
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如下表。
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 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(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 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(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 。
(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 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO·SiO2, 还含少量Fe2O3、A12O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取。
已知:ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。
(1)在熔融时NaOH和ZrSiO4发生反应的化学方程式为________________,滤渣I的化学式为_______。
(2)用氨水调pH=a是为了使滤液I的杂质离子_______(填离子符号)完全沉淀,而ZrO2+不沉淀;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)过滤III所得滤液含有NH4Cl,向其中加入CaCO3粉末并加热,可得到两种气体。该反应的离子方程式为_______________。
(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______________。
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