已知:常温下,ZrCl4是白色固体, 604K升华,遇水强烈水解:ZrCl4+9H2O=ZrOCl2·8H2O+2HCl,在浓盐酸中会析出ZrOCl2·8H2O沉淀。请回答下列问题:
第一步:溶解分离
将样品溶于氢氟酸后再加入一定量KOH溶液,锆和铪均以[MF6]2-存在。
①已知在水中K2HfF6比K2ZrF6的溶解度大,且K2ZrF6的溶解度随温度的升高而增大,可以利用
方法进行分离。
②离子交换法:利用强碱型酚醛树脂R-N(CH3)Cl-阴离子交换剂进行交换分离,原理是:2RN(CH3)3Cl+K2ZrF6= [RN(CH3)3]ZrF6+2 KCl;2RN(CH3)3Cl+K2HfF6=[RN(CH3)3]HfF6+2 KCl。然后再用HF和HCl混合溶液为淋洗剂,先后将这两种阴离子淋洗下来,达到分离的目的。这种方法能够将锆、铪分离的原因是。
③将所得溶液与有机相磷酸三丁酯(TBP)充分混合、振荡,可以达到Zr与Hf分离。这种分离方法是。
第二步:高温还原
在高温条件下,加入铝将制得的K2ZrF6还原可得锆,反应的化学方程式是。