第1个回答 2017-02-22
二氧化锆的性质并不难推出,而且也应该是可靠的:
1、两性氧化物——也就是说,理论上既溶于强酸,又溶于强碱。但实际情况要看反应条件。
2、二氧化锆是非常典型的原子晶体,Zr的亲氧能力极强,也就是说,Zr-O化学键极其稳定,很难破坏,也就是其硬度很高,化学惰性很强,非极端条件下难以起化学反应。这才是它的本来面目。
3、轻烧或不烧的二氧化锆可以理解为结晶性还不够好,比表面积大或者颗粒小或甚至无定形,其化学活性高,此时才既溶于酸,又溶于碱。
4、强烧过的二氧化锆相当于结晶度大幅度提高,比表面积小,已形成稳定结构,体现的是化学惰性很强,此时既难溶于酸,又难溶于碱。当然,极端条件下仍然是可溶的,如固体碱可以提供很高的温度来反应,就可以将其溶解变成锆酸盐:
ZrO2 + NaOH = Na2ZrO3 / Na2O.nZrO2 + H2O
其实形成从Na4ZrO4到Na2O.nZrO2这一系列多酸盐。如果在高压下,酸无法挥发,则也可以提供更高的反应温度,也可以与稳定性高的酸,如磷酸、硫酸等反应:
ZrO2 + H2SO4(浓) = ZrOSO4/Zr(SO4)2 + H2O
也就是说,难反应主要是ZrO2晶体本身稳定性太高,其动力学活性太差,反应速率在常温下太慢,高温因反应速率加快而体现其基本性质。
5、其亲氧能力强,也就是亲氟能力强,当然,亲氟能力更强,因此可以与HF反应,依据是Zr-O < Zr-F,即生成Zr-F化学键更稳定:
ZrO2 + HF = ZrOF2 + H2O /ZrF4/H2也均会生成,视反应条件而定(HF浓度)