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(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的...

(14)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,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Al2O3SiO2Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:

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试回答下列问题:

(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ZrOCl2·8H2O900 ℃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

B1 nm1010m

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

爆炸引起的

(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)的二氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。在熔融电解质中,O2-向________(”)极移动。电池正极电极反应为__________________,负极电极反应为________________________________

 

(1)4C+4Cl2+ZrSiO4ZrCl4+SiCl4+4CO (2)ZrOCl2·8H2OZrO2+2HCl↑+7H2O↑ (3)B (4)负 O2+4e-=2O2- C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O 【解析】(1)根据流程图中“高温气化”前后的物质可判断反应物为ZrSiO4、Cl2、C,生成物为SiCl4、ZrCl4和CO,故该反应的化学方程式为ZrSiO4+4Cl2+4CSiCl4+ZrCl4+4CO。(2)ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的化学方程式为ZrOCl2·8H2OZrO2+2HCl↑+7H2O↑。(3)根据题目提示“二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷”可知选项A正确:1 nm=10-9 m,B项错;合金的硬度一般比其成分金属的硬度高,C项正确;锆合金在高温下与水蒸气反应生成氢气,D项正确。(4)正极为氧气得电子,发生还原反应,故反应式为O2+4e-=2O2-;负极为丁烷失电子,发生氧化反应,反应式为C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O。由两个电极的反应式可知,正极生成O2-,而负极反应需要O2-,故O2-从正极向负极移动。  
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考点分析:
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下列说法正确的是   (  )

A.反应A(g)2B(g) ΔH,若正反应的活化能为Ea  kJ·mol1,逆反应的活化能为Eb kJ·mol1,则ΔH(EaEb)kJ·mol1

B.标准状况下,向0.1 mol·L1的氨水中加入少量氯化铵晶体,若混合溶液pH7,则c(NH4+)c(Cl)

C.足量的锌铜合金与100 mL pH1稀硫酸反应,反应3 s时测得pH2,假设反应前后溶液的体积保持不变,则3 s内产生氢气的平均速率是33.6 mL·s1

D.将浓度为0.1 mol·L1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,满分5 manfen5.com始终保持增大

 

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AlAg2O电池是一种可用作水下动力的优良电源,其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al3Ag2O2NaOH=2NaAlO26AgH2O,则下列说法错误的是   (  )

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A.工作时正极发生还原反应

B.当电极上生成1.08 g Ag时,电路中转移的电子为0.01 mol

CAl电极的反应式为Al3e-+4OH=AlO22H2O

D.工作时电解液中的Na+透过隔膜移向Al电极

 

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VWXY均是元素周期表中短周期元素,在周期表中的相对位置关系如表所示:

 

Y

V

 

 

X

 

 

 

W

 

Z为第四周期常见元素,该元素是人体血液中血红蛋白最重要的组成金属元素。V的最简单氢化物为甲,W的最简单氢化物为乙,甲、乙混合时有白烟生成。下列说法正确的是(  )

A.原子半径:X>Y>V>W

BXW的质子数之和与最外层电子数之和的比值为21

C.甲、乙混合时所生成的白烟为离子化合物,但其中含有共价键

D.少量Z的单质与过量W的单质可化合生成ZW2

 

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下列反应中,与乙醛生成乙酸属于同一种反应类型的是   (  )

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BCH2=CHCl―→满分5 manfen5.com

CCH3CH2OH―→CH3CHO

DCH3COOH―→CH3COOCH2CH3

 

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某烃分子中碳氢质量之比为245,则该烃的一氯代物中含有两个甲基的同分异构体的数目是(不考虑立体异构)   (  )

A2  B3  C4  D5

 

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