Question

【題目】鍶(Sr)為第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化鍶(SrCl26H2O)是實驗室重要的分析試劑，工業上常以天青石(主要成分為SrSO4)為原料制備，生產流程如圖：

已知：①經鹽酸浸取后的溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還有少量的Ba2+雜質。

②BaSO4的溶度積常數為2.2×10-10，SrSO4的溶度積常數為3.3×10-7。

③SrCl26H2O的摩爾質量為267g/mol。

(1)工業上天青石焙燒前應先研磨粉碎，其目的是__。

(2)工業上天青石隔絕空氣高溫焙燒時，若0.5molSrSO4中只有S元素被還原，且轉移了4mol電子。則該反應的化學方程式為__。

(3)浸取后加入硫酸的目的是___，用離子方程式表示___。

(4)產品純度檢測：稱取2.000g產品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO30.01mol的AgNO3溶液。溶液中除Cl-外，不含其它與Ag+反應的離子，待Cl-完全沉淀后，滴入1—2滴含Fe3+的溶液作指示劑，用0.2000mol/L的NH4SCN標準溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。已知：SCN-先與Ag+反應。

①滴定反應達到終點的現象是__。

②若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00mL，則產品中SrCl26H2O的質量百分含量為___(請列出計算式，無需計算)。

(5)由SrCl26H2O晶體制取無水氯化鍶的主要儀器除了酒精燈、泥三角、三腳架外，還有___。

Answer 1

【答案】增加反應物的接觸面積，提高化學反應速率 SrSO4+4CSrS+4CO↑ 除去雜質Ba2+ SO+Ba2+=BaSO4↓ 當加入最后1滴NH4SCN溶液時，溶液由無色變為紅色，且30s內不褪色 ×100% 坩堝

【解析】

以天青石(主要成分為SrSO4)為原料制備六水氯化鍶(SrCl26H2O)，由流程可知，天青石和碳隔絕空氣高溫焙燒生成CO、SrS，SrS加鹽酸溶解后所得溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Ba2+雜質，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇，濾液中主要含SrCl2，最后加熱蒸發、冷卻結晶、過濾得到SrCl26H2O，據此分析解答。

(1)研磨粉碎的目的是增加反應物的接觸面積，提高化學反應速率；

(2)由0.5molSrSO4中只有S被還原且轉移了4mol電子，則1mol SrSO4反應電子轉移8mol，所以硫酸鍶的還原產物為SrS，則該反應的化學方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑；

(3)硫酸鋇的溶度積常數比硫酸鍶的溶度積常數小得多，在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+雜質，反應為：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；

(4)①已知：SCN-先與Ag+反應，NH4SCN與剩余的Ag+結合形成AgSCN白色沉淀，當把溶液中的Ag+全部沉淀，再加入NH4SCN電離出的SCN-就會與Fe3+產生絡合物使溶液變為紅色，因此當加入最后1滴NH4SCN溶液達到終點時，溶液由無色變為紅色，且30 s不褪色；

②n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=0.2×0.02mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中過量的Ag+的物質的量為：n(Ag+)=0.2×0.02mol，則與Cl-反應的Ag+的物質的量n(Ag+)=0.01mol-0.2×0.02mol =(0.01-0.2×0.02)mol，2.000g產品中SrCl26H2O的物質的量n(SrCl26H2O)=×n(Ag+)=mol，2.000g產品中SrCl26H2O的質量m(SrCl26H2O)=mol×267 g/mol=g，所以產品純度為：×100%=×100%；

(5)由SrCl26H2O晶體制取無水氯化鍶的儀器有酒精燈、泥三角、三腳架、坩堝。