Question

【題目】天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3雜質)是獲取鍶元素的各種化合物的主要原料。請回答下列問題：

(1)利用焰色反應可以定性鑒別某些金屬鹽。灼燒SrSO4時，鍶的焰色為_____(填標號)。 A．洋紅色 B．淺紫色 C．黃綠色 D．淡藍色

(2)硫化鍶(SrS)可用作發光涂料的原料，SrSO4和碳的混合粉末在隔絕空氣下高溫焙燒可生成硫化鍶和一種還原性氣體， 該反應的化學方程式____________________________。

(3)已知：25℃時，K sp(SrSO4)=3.2×10-7，K sp(SrCO3)=1.1×10-10。SrSO4的粉末與Na2CO3溶液混合加熱、充分攪拌可生成硫酸鈉和碳酸鍶，若轉化完成時恢復到25℃，混合液中c(CO)=1.0×10-3mol/L，則c(SO)=______________________。

(4)以天青石生產Sr(OH)2·xH2O的工藝如下：

已知： Sr(OH)2 、Ca(OH)2在水中的溶解度如下表：

溫度/(℃)		0	20	40	60	80	100
溶解度(g)	Sr(OH)2	0.91	1.77	3.95	8.42	20.2	91.2
	Ca(OH)2	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08

①濾渣2為混有CaCO3的SrCO3，寫出反應1生成SrCO3的化學方程式______________。

②固體3 “加熱水浸”是為了獲得較純凈的Sr(OH)2溶液/span>,此時應緩慢加熱使沉淀顆粒長大,濾渣5的主要成分是______(填化學式),“趁熱過濾”的目的是_________________________________。

③“操作6”主要有：________________、過濾、洗滌、干燥。

④取m g純凈Sr(OH)2·x H2O產品溶于水，加入過量Na2CO3溶液后過濾、洗滌、干燥后，得到n g濾渣，則x=__________(用含m、n的式子表示)。

Answer 1

【答案】A SrSO4+ 4CSrS+4CO↑ 2.9mol/L SrSO4 + 2NH4HCO3 = SrCO3↓+ H2O + CO2↑+ (NH4)2SO4 Ca(OH)2 防止Sr(OH)2結晶析出造成損失，提高產品純度 降溫結晶

【解析】

(1)鍶的焰色反應為洋紅色；

(2)根據題目信息寫出化學方程式；

(3)=，帶入數值進行計算；

(4)工業流程中反應1為用2NH4HCO3使SrSO4反應生成SrCO3，過濾后，濾渣2為混有CaCO3的SrCO3，煅燒后加熱水浸，可以利用高溫時Sr(OH)2和Ca(OH)2溶解度的不同將二者分離，據此進行解答。

(1)利用焰色反應可以定性鑒別某些金屬鹽，鍶的焰色反應為洋紅色；

(2)SrSO4和碳的混合粉末在隔絕空氣下高溫焙燒可生成硫化鍶和一種還原性氣體， 該反應的化學方程式為：SrSO4+ 4CSrS+4CO↑；

(3)由題意可知：=，當混合物中c(CO32-)=1.0×10-3mol/L，c(SO42-)==2.9mol/L；

(4)工業流程中反應1為用NH4HCO3使SrSO4反應生成SrCO3，過濾后，濾渣2為混有CaCO3的SrCO3，煅燒后加熱水浸，可以利用高溫時Sr(OH)2和Ca(OH)2溶解度的不同將二者分離；

①反應1的化學方程式為：SrSO4+2NH4HCO3=SrCO3↓+H2O+CO2↑+ (NH4)2SO4；

②固體3“加熱水浸”是為了獲得較純凈的Sr(OH)2溶液，由于Sr(OH)2溶解度隨溫度升高顯著增大，“趁熱過濾”的目的是防止Sr(OH)2結晶析出造成損失，提高產品純度，而Ca(OH)2溶解度很小，受溫度影響不明顯，則濾渣5的主要成分是Ca(OH)2；

③操作6為了得到晶體，故應進行的操作是降溫結晶、過濾、洗滌、干燥；

④由題意可知，濾渣為SrCO3，根據元素守恒，與的物質的量相同，可得：=，解得x=。