锆（Zr）元素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。我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂

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锆（Zr）元素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。我国有丰富的锆英石（ZrSiO₄），含Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质，生产锆的流程之一如下

（1）写出上述流程中高温气化的反应方程式（碳转化成CO）：__________________
（2）写出ZrOCl₂·8H₂O在900℃ 生成ZrO₂的反应方程式__________________
（3）关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是_____________（单选）
A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B．1纳米=10^-10米
C．锆合金的硬度比纯锆要高
D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起
（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O^2-。在熔融电解质中，O^2-向_________(填正负)极移动。电池正极电极反应为：__________________，负极电极反应为：__________________

答案

（1）4C + 4Cl₂+ ZrSiO₄

ZrCl₄ +SiCl₄+ 4CO
（2）ZrOCl₂·8H₂O

ZrO₂+2HCl↑+7H₂O↑
（3）B
（4）负；O₂ +4e^-= 2O^2-；C₄H₁₀ +26e^-+13O^2-= 4CO₂ +5H₂O

举一反三

CuSO₄溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配置CuSO₄溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，原因是_______________，最后，他向烧杯中加入了一定量的____________溶液，得到了澄清的CuSO₄溶液。
(2)该同学利用制得的CuSO₄溶液，按下图进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄设计成的锌铜原电池。电解质溶液甲是____(填“ZnSO₄”或
“CuSO₄”)溶液；Cu极的电极反应式是_____________
②图二中，I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是____(填“CH₄”或“O₂”)，a处电极上发生的电极反应是____________。
(3)将蓝矾(CuSO₄·5H₂O)、生石灰和水按不同比例混合，即可得到组成不同的波尔多液（***菌剂），其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[均可表示为xCuSO₄·yCu(OH)₂]。为测定某碱式硫酸铜（不含结晶水）的组成进行了如下实验：取等质量的碱式硫酸铜样品两份，一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解，另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n(HCl)：n(CuO)=3：2，则该碱式硫酸铜的化学式中x：y=____。

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某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是

[ ]
A．Fe作正极，发生氧化反应
B．负极反应：2H⁺+2e^-=H₂↑
C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变
D．作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl^-)增大

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有关如图所示原电池的叙述不正确的是

[ ]
A．电子沿导线由Cu片流向Ag片
B．正极的电极反应是Ag⁺+e^-=Ag
C．盐桥中的K⁺移向AgNO₃溶液
D．用该电池电解饱和食盐水，有3.2 g Cu溶解时理论上生成1.12 LCl₂

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（1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl₃等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是_________（填序号）。
A.硫酸铜 B.二氧化氯 C.臭氧 D.硫酸亚铁
（2）高铁（VI）酸盐（如Na₂FeO₄）是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：
__________________。
（3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O→3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH
①写出正极发生的电极反应式：_________________。
②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2mol
K₂FeO₄反应时，则在电解池中生成H₂_________L（标准状况）。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据

该厂只用调节pH处理废水，当调整为pH＝7时，此时废水中Zn²⁺的浓度为_______mg/L，_______（填“符合”或“不符合”）国家环保标准。（常温下，Ksp[Zn(OH)₂]＝1.2×10^-17）

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O
(2)将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应
CO（g）＋H₂O（g）

CO₂（g）＋H₂（g），得到如下三组数据

①实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为_______（取二位小数，下同）。
②该反应为_______（填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=_______。
(3)已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) +3O₂(g) ＝2CO₂(g) +4H₂O(g) ΔH ＝－1275.6 kJ/mol
② 2CO(g)+ O₂(g) ＝2CO₂(g) ΔH ＝－566.0 kJ/mol
③ H₂O(g) ＝H₂O(l) ΔH ＝－44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_____________________。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为_____________________。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为_____________________。
(5)CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，它的Ksp=2.8×10^-9。CaCl₂溶液与
Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4 mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为_____________。

题型：0116 模拟题难度：| 查看答案