Question

19．鍶（Sr）為第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化鍶（SrCl₂•6H₂O）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，生產流程如下：

已知：①經鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，還含有少量Ba²⁺雜質；
②SrSO₄、BaSO₄的溶度積常數分別為3.3×10^-7、1.1×10^-10；
③六水氯化鍶晶體61℃時開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水．
（1）天青石焙燒前先研磨粉碎，其目的是增加反應物的接觸面積，提高反應速率，提高原料的轉化率．
（2）天青石和碳隔絕空氣高溫焙燒時 SrSO₄中只有S被還原，且1mol SrSO₄反應電子轉移8mol，該反應的化學方程式SrSO₄+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SrS+4CO↑．
（3）“濾渣”是BaSO₄．（寫化學式）
（4）為了得到較純的六水氯化鍶晶體，“過濾2”后需經過“洗滌，干燥”的操作：
①洗滌氯化鍶晶體最好選用飽和氯化鍶溶液，其原因是既溶解晶體表面附著的雜質，又減少洗滌時氯化鍶因溶解造成的損失．
②工業上用熱風吹干六水氯化鍶，選擇的適宜溫度范圍是A（填字母）．
A．50～60℃B．70～80℃C．80～100℃D．100℃以上
（5）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AgNO₃1.100×10^-2 mol的AgNO₃溶液（此時溶液中除Cl^-外，不含其它與Ag⁺反應的離子），待Cl^-完全沉淀后，用含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，滴定達到終點的現象是溶液由無色變為血紅色，且30s不褪色．

Answer 1

分析 以天青石（主要成分為SrSO₄）為原料制備六水氯化鍶（SrCl₂•6H₂O），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SrCl₂•6H₂O，以此來解答．

解答 解：（1）研磨粉碎的目的是增加反應物的接觸面積，提高反應速率，提高原料的轉化率，故答案為：增加反應物的接觸面積，提高反應速率，提高原料的轉化率；
（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 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ SrS+4CO↑，
故答案為：SrSO₄+4C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ SrS+4CO↑；
（3）由上述分析可知，濾渣為BaSO₄，故答案為：BaSO₄；
（4）①洗滌氯化鍶晶體最好選用飽和氯化鍶溶液，是因飽和氯化鍶溶液既溶解晶體表面附著的雜質，又減少洗滌時氯化鍶因溶解造成的損失，
故答案為：既溶解晶體表面附著的雜質，又減少洗滌時氯化鍶因溶解造成的損失；
②六水氯化鍶晶體61℃時開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水，則用熱風吹干六水氯化鍶，選擇的適宜溫度范圍是50～60℃，故答案為：A；
（5）0.2000mol/L的NH₄SCN標準溶液滴定剩余的AgNO₃，Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，則用含Fe³⁺的溶液作指示劑，當標準液過量時Fe³⁺、SCN^-結合生成絡離子，溶液為血紅色，所以滴定達到終點的現象是溶液由無色變為血紅色，且30s不褪色，故答案為：溶液由無色變為血紅色，且30s不褪色．

點評 本題考查制備實驗方案的設計，為高頻考點，把握制備流程中發生的化學反應及物質分離方法為解答的關鍵，涉及反應速率、氧化還原反應、滴定原理等，注意信息與所學知識的綜合應用，綜合性較強，題目難度中等．