锆（Zr）是一种重要的稀有元素。（1）由锆英石（ZrSiO4）可制取ZrOC12-8H2O①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为：ZrSiO4＋3CZrC＋Si

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锆（Zr）是一种重要的稀有元素。
（1）由锆英石（ZrSiO₄）可制取ZrOC1₂-8H₂O
①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为：ZrSiO₄＋3CZrC＋SiO₂＋2CO↑，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为         。
②用烧碱熔ZrC制取Na₂ZrO₃，完成该反应的化学方程式：
□ZrC+□NaOH+□       □Na₂ZrO₃+□CO₂+□H₂O
③碱熔料用盐酸浸出可得ZrOC1₂溶液。通过蒸发结晶从该溶液中获得ZrOC1₂-8H₂O，还需用浓盐酸控制酸度，原因是                   。
（2）ZrOC1₂-8H₂O具有多方面的用途。用ZrOC1₂-8H₂O和YC1₃制备Y₂O₃－－ZrO₂复合粉体的流程如下：

①共沉淀时，生成Zr(OH)₄的化学方程式为         。
②当共沉淀恰好完全时，溶液中c(Zr^4＋)=         。
（已知K_sp[Zr(OH)₄]=6.4×10^—49，K_sp[Y(OH)₃]=8.0×10^—23；溶液中离子浓度为1×10^－5mol•L^－1时，可认为沉淀完全）
③将制得的一种复合粉体溶于水后，测得其微粒的平均直径为30 nm，该分散系属于         。

答案

（15分）（1）①1∶2（2分）  ②ZrC+2NaOH+2O₂Na₂ZrO₃+CO₂+H₂O（3分）
③防止ZrO²⁺的水解（2分）
（2）①ZrOCl₂+2NH₃•H₂O+H₂O=Zr(OH)₄↓+2NH₄Cl（3分）
②4.0×10^—26mol•L^—1（3分）
③胶体（2分）

解析

试题分析：（1）①碳元素的化合价既升高又降低，C既是氧化剂又是还原剂，ZrC是还原产物，CO是氧化产物，且还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶2，则氧化剂与还原剂的物质的量或质量之比为1∶2；②碳元素由—4价升为+4价，被氧气氧化，氧元素由0价降为—2价，根据化合价升降总数相等、原子守恒配平可得，ZrC+2NaOH+2O₂Na₂ZrO₃+CO₂+H₂O；③用盐酸酸浸、控制酸度的主要目的是抑制盐类的水解或防止ZrO²⁺的水解；（2）①读图可知，共沉淀发生复分解反应，则反应式为ZrOCl₂+2NH₃•H₂O+H₂O=Zr(OH)₄↓+2NH₄Cl；②当Y³⁺沉淀完全时，由Y(OH)₃(s)Y³⁺(aq)+3OH^—(aq)可知，c(OH^—)===2.0×10^—6mol•L^—1，由Zr(OH)₄(s)Zr⁴⁺(aq)+4OH^—(aq)可知，c(Zr⁴⁺)==mol•L^—1=4.0×10^—26mol•L^—1；③1nm<30nm<100nm，则该分散系属于胶体。