题目

我国有丰富的锆英石资源，其主要成分是ZrSiO4，还含有Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆的流程之一如下： 已知：锆(Zr)合金是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。 (1)上述流程中高温气化的反应是氧化还原反应(碳转化成CO)，其中氧化剂是________，转移1.204×1024个电子时，生成SiCl4________g。 (2)写出ZrCl4与水反应的化学方程式：______________________，写出ZrOCl2·8H2O在900℃条件下分解的化学方程式：____________________________________。 3下列关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是　　　　。 A.1 nm＝10－10 m B.锆合金的硬度比纯锆要高,C.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 4一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向　　　　填“正”或“负”极移动。电池的负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：解析　(1)结合高温气化过程的反应物为Cl2、C和ZrSiO4，产物为CO、ZrCl4、SiCl4，可写出该反应的化学方程式为4C＋4Cl2＋ZrSiO4ZrCl4＋SiCl4＋4CO，即得氧化剂是Cl2；每生成1 mol SiCl4，转移4×2 mol电子，故转移1.204×1024个(2 mol)电子时，生成SiCl4 0.25 mol，即其质量为42.5 g。(2)结合流程图知，ZrCl4与水发生反应得到ZrOCl2·8H2O,900℃高温条件下ZrOCl2·8H2O分解得到ZrO2。(3)1 nm＝10－9 m，A项错误。(4)O2在正极得电子形成的O2－(阴离子)移向负极，C4H10在负极失电子后与O2－结合。 答案　(1)Cl2　42.5 (2)ZrCl4＋9H2O===ZrOCl2·8H2O＋2HCl ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑ (3)A　(4)负　C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O

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