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解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷261
形状记忆陶瓷目前尚处于研究阶段，其中一种形状记忆陶瓷的主要原材料是纳米级ZrO2。用锆石(ZrSiO4，含少量Fe、Al和Si的氧化物)制备纳米级ZrO2的流程设计如图：

回答下列问题。
(1)锆石“粉碎过筛”的目的是____。
(2)“酸浸”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式为____。滤渣1的主要成分是____。若室温下Ksp[Cu(CN)2]=4×10-11，则为了使溶液中的c(Cu2+)≤1×10-5mol/L，则溶液中CN—的浓度不能低于____。
(3)在空气中焙烧Zr(OH)4可以得到纳米ZrO2，反应使用的主要陶瓷仪器是____，工业生产中常常用无水乙醇洗涤Zr(OH)4，除了可以使纳米级ZrO2纯度更高、颗粒更细外，还可以____。
(4)酸浸时，得到的溶质主要是ZrOCl2，而不是预想中的ZrCl4，说明ZrCl4很容易水解，则ZrCl4水解产生ZrOCl2的化学方程式是____。
(5)若锆石中含有ZrSiO4的质量分数是54.9%，在制备ZrO2的过程中损失10%的锆元素，则1kg锆石理论上能够制得ZrO2的质量是____g。
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知识点：化学方程式计算中物质的量的运用氧化还原反应方程式的配平溶度积常数相关计算常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级。用锆石(含少量、、和)制备纳米级的流程设计如图：

回答下列问题：
(1)锆石杂质中含铁元素，则基态Fe的价电子排布式为________，易被氧化为的原因是________。(从原子结构角度解释)
(2)为提高碱熔率，可采取的措施是________(至少写出两种)。
(3)“酸浸”过程中发生氧化还原反应的离子方程式为________，滤渣2的主要成分是________。
(4)“除铜”过程中，若要完全除掉，溶液中的浓度至少为________mol/L。(已知常温下)
(5)“酸浸”时，得到的溶质主要是，而不是，是因为很容易水解，则水解的化学方程式是________。
(6)若锆石中含有的质量分数是73.2%，在制备的过程中损失10%的锆元素，则1kg锆石理论上能够制得的质量是________g。
开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级。用锆石(含少量FeO、、和CuO)制备纳米级的流程设计如图：

已知：该条件下，某些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
物质
开始沉淀pH1.94.83.55
完全沉淀pH3.26.74.68
回答下列问题：
(1)锆石杂质中含铁元素，铁元素位于元素周期表的___________区。
(2)为提高碱熔率，可采取的措施是___________(写出一种即可)。
(3)“酸浸”过程中FeO发生氧化还原反应的离子方程式为___________，滤渣2的主要成分是___________。
(4)“酸浸”时，得到的溶质主要是，而不是，是因为，很容易水解，则水解的化学方程式是___________。
(5)“调pH”时，需要调节的pH范围为___________。
(6)若溶液中的浓度为0.2，加入等体积的c的KCN溶液将完全沉淀，忽略混合时溶液的体积变化，完全沉淀时，离子的浓度为，已知该条件下，则___________
(7)若锆石中含有的质量分数是91.5%，在制备的过程中损失10%的锆元素，则1kg锆石理论上能够制得的质量是___________g。
ZrO2是重要的耐高温材料，可用作陶瓷遮光剂和良好的催化剂。天然锆英石(ZrSiO4含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质，工业以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如图：

已知：
①锆英石能与烧碱高温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如表：
离子Fe3+Al3+ZrO2+
开始沉淀时pH1.93.36.2
完全沉淀时pH3.25.28.0
(1)锆英石碱熔时需要粉碎，其目的是___。
(2)ZrSiO4中Zr的化合价为___。滤渣2的主要成分为___。
(3)“碱熔”过程中ZrSiO4发生反应的化学方程式___。
(4)本流程使用NaCN除铜，若盐酸溶解后溶液中c(Cu2+)=0.01mol∙L-1，当溶液中Cu2+开始沉淀时，c(CN-)=___。(已知Ksp[Cu(CN)2]=4×10-10)
(5)向除Cu后所得滤液中加氨水调pH=b，发生的离子方程式为___。
(6)过滤时需要用到的玻璃仪器___。
(7)由氢氧化锆制备高纯二氧化锆的方法是___。

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