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1.1×10-10，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 __。為了提高原料的利用率，濾液中Sr2+的濃度應不高于__mol/L。

（注：此時濾液中Ba2+濃度為1.0×10-5mol/L）。

（4）產品純度檢測：稱取1.000g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___(保留3位有效數字)。

（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↑ SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 0.03 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 80.1% 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加鹽酸后溶液中除含有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，濾液中含SrSO4、SrCl2，最后蒸發、冷卻結晶得到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SrSO4中只有S被還原，且1mol SrSO4反應電子轉移8mol，則該反應的化學方程式為SrSO4+4C SrS+4CO↑；

(3)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↓；由于在Ba2+濃度為1×10-5 mol/L，BaSO4的溶度積常數為1.1×10-10，所以c(SO42-)=mol/L=1.1×10-5mol/L，而SrSO4的溶度積常數為3.3×10-7，所以c(Sr2+)=mol/L=3.0×10-2=0.03mol/L；

(4)①若NH4SCN不與剩余的Ag+結合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就會含有SCN-，就會與Fe3+產生絡合物是溶液變為紅色，因此滴定達到終點時溶液由無色變為血紅色，且30 s不褪色；

②n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag+的物質的量為：n(Ag+)=4.0×10-3mol，則與Cl-反應的Ag+的物質的量為：n(Ag+)=1×10-2 mol-4.0×10-3mol=6.0×10-3mol，1.000g產品中SrCl26H2O的物質的量為：n(SrCl26H2O)=×n(Ag+)=3×10-3mol，1.000g產品中SrCl26H2O的質量為：m(SrCl26H2O)=3×10-3mol×267 g/mol=0.801g，所以產品純度為：×100%=80.1%；

(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。