Question

【題目】氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑。工業(yè)上一般用難溶于水的的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等)，制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl26H2O)的過程為：

已知：Ⅰ．SrCl26H2O晶體在61℃時(shí)開始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水；

Ⅱ．有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2
開始沉淀的pH	1．5	6．5
沉淀完全的pH	3．7	9．7

(1)操作①在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌，其目的是 。碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(2)酸性條件下，加入30% H2O2溶液，將Fe2＋氧化成Fe3＋，其離子方程式為 。能否用新制氯水代替雙氧水________(填“能”或“否”)。

(3)在步驟②～③的過程中，將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至 ；宜用的試劑為_______。

A．1．5 B．4 C．9．7 D．氧化鈉

E氫氧化鍶粉末 F碳酸鈉晶體 G氧化鍶粉末

(4)操作③中所得濾渣的主要成分是__________(填化學(xué)式)。

(5)工業(yè)上用50～60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，選擇該溫度的原因是__________。

(6)步驟⑥中，洗滌氯化鍶晶體最好選用___________。

A．水 B．稀硫酸 C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鍶飽和溶液

Answer 1

【答案】

(1)加快反應(yīng)速率；SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑

(2)2Fe2＋+H2O2+2H＋＝2Fe3＋+2H2O；能

(3)B；EG(4)Fe(OH)3、BaSO4

(5)溫度高有利于除去濕存(晶體表面附著的)水，但溫度高于61℃時(shí)，氯化鍶晶體中的結(jié)晶水也會(huì)失去(6)D

【解析】

試題分析：以SrCO3為原料制備六水氯化鍶(SrCl26H2O)，由流程可知，SrCO3和鹽酸發(fā)生反應(yīng)：SrCO3 + 2HCl = SrCl2 + CO2↑ + H2O，反應(yīng)后溶液中除含有Sr2 + 和Cl-外，還含有少量Fe2 + 、Ba2 + 雜質(zhì)，加入過氧化氫，將Fe2 + 氧化為Fe3 + ，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，同時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3 + 轉(zhuǎn)化氫氧化鐵沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，濾液中含SrCl2，最后蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到SrCl26H2O。

(1)操作①在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)生成氯化鍶、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SrCO3＋2HCl ＝ SrCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑，故答案為：加快反應(yīng)速率；SrCO3 ＋ 2HCl ＝ SrCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑；

(2)操作②加入過氧化氫，目的是將Fe2 + 氧化為Fe3 + ，反應(yīng)離子方程式為：2Fe2 + + H2O2 + 2H + = 2Fe3 + + 2H2O，也可以選用新制氯水代替雙氧水進(jìn)行氧化，故答案為：2Fe2 + + H2O2 + 2H + = 2Fe3 + + 2H2O；能；

(3)由表中數(shù)據(jù)可知，Fe3 + 在pH = 1.5時(shí)開始沉淀，在pH = 3.7時(shí)沉淀完全，故在步驟②-③的過程中，將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至3.7，使Fe3 + 轉(zhuǎn)化氫氧化鐵沉淀，且不能引入新雜質(zhì)，可以選擇氫氧化鍶粉末或氧化鍶粉末，故答案為：B；EG；

(4)加入了稀硫酸，有硫酸鋇生成，加入過氧化氫，將Fe2 + 氧化為Fe3 + ，再調(diào)節(jié)溶液pH，水解可生成氫氧化鐵沉淀，操作③中所得濾渣的主要成分是BaSO4、Fe(OH)3，故答案為：Fe(OH)3、BaSO4；

(5)六水氯化鍶晶體61℃時(shí)開始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水，則用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，因此選擇的適宜溫度范圍是50～60℃，故答案為：溫度高有利于除去濕存(晶體表面附著的)水，但溫度高于61℃時(shí)，氯化鍶晶體中的結(jié)晶水也會(huì)失去；

(6)根據(jù)溶解平衡，增大銫離子、氯離子濃度，可以解答氯化銫的溶解，且不引入新雜質(zhì)，步驟⑥宜選用的無機(jī)洗滌劑是：飽和氯化鍶溶液，故選D。