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

Question

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O2-． 在熔融电解质中，O2-向______（填正负）极移动．电池正极电极反应为：______，负极电极反应为：______．

Answer 1

（1）高温气化锆英主要成分为ZrSiO₄，石加入氯气和碳，碳转化为一氧化碳，所以反应生成ZrCl₄、SiCl₄、CO；依据原子守恒配平书写化学方程式为：4C+4Cl₂+ZrSiO₄

高温  .

ZrCl₄+SiCl₄+4CO，故答案为：4C+4Cl₂+ZrSiO₄ 

高温  .

ZrCl₄+SiCl₄+4CO；
（2）ZrOCl₂?8H₂O在900℃生成ZrO₂的反应方程式由流程可知分解生成ZrO₂，H₂O，由原子守恒可知产物中还有HCl，反应的化学方程式为ZrOCl₂?8H₂O

900°C  .

ZrO₂+2HCl↑+7H₂O↑，
故答案为：ZrOCl₂?8H₂O  

900°C  .

 ZrO₂+2HCl↑+7H₂O↑；
（3）A．二氧化锆纳米陶瓷是无机非金属形成的材料，是新型无机非金属材料，故A正确；
B．1纳米=10^-9米，故B错误；
C．合金硬度、强于各成分，熔点低于各成分，锆合金的硬度比纯锆要高，故C正确；
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，故D正确；
故答案为：B；
（4）原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，通入丁烷一极是负极，由于电解质为非水物质，则电解质中不存在OH^-离子，正确的电极反应式为C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O；通入空气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-=2O^2-，故答案为：负；O₂+4e^-=2O^2-；C₄H₁₀+26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O．