Question

【題目】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(yè)上常以天青石（主要成分為SrSO4）為原料制備，生產(chǎn)流程如下：

（1）SrCl2的電子式為_____________。

（2）工業(yè)上天青石隔絕空氣高溫焙燒，若0.5 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了4 mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________。

（3）加入硫酸的目的是______________________。為了提高原料的利用率，濾液中Sr2+的濃度應(yīng)不高于_________ mol/L（注：此時濾液中Ba2+濃度為1×10-5mol/L；SrSO4和BaSO4溶度積常數(shù)依次為3×10-7、1×10-10。）

（4）產(chǎn)品純度檢測：稱取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO31.100×10-2mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl-外，不含其它與Ag+反應(yīng)的離子），待Cl-完全沉淀后，用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑，用0.2000 mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。

①滴定反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是_______________________。

②若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL，則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量百分含量為______________（保留4位有效數(shù)字）。

（5）工業(yè)上常用電解熔融SrCl2制鍶單質(zhì)。由SrCl2·6H2O制取無水氯化鍶的方法是_________。

Answer 1

【答案】 SrSO4+4CSrS+4CO↑ 除去溶液中Ba2+雜質(zhì) 0.03 加1滴NH4SCN溶液溶液由無色變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)不褪色 93.45% 加熱SrCl2·6H2O失去結(jié)晶水至恒重（或灼燒等）

【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(zhì)，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(fā)、冷卻結(jié)晶得到SrCl26H2O。

(1)SrCl2屬于離子化合物，電子式為，故答案為：；

(2)由SrSO4中只有S被還原，且1molSrSO4反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移8mol，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑，故答案為：SrSO4+4CSrS+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(zhì)；由于在Ba2+濃度為1×10-5mol/L，BaSO4的溶度積常數(shù)為1.1×10-10，所以c(SO42-)=mol/L=1.1×10-5mol/L，而SrSO4的溶度積常數(shù)為3.3×10-7，所以c(Sr2+)=mol/L=3.0×10-2=0.03mol/L，故答案為：除去溶液中Ba2+雜質(zhì)；0.03；

(4)0.2000mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)標(biāo)準(zhǔn)液過量時Fe3+、SCN-結(jié)合生成絡(luò)離子，溶液為血紅色，所以滴定達(dá)到終點的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色，故答案為：溶液由無色變?yōu)檠�紅色，且30s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(zhì)的量為：n(Ag+)=4.0×10-3mol，則與Cl-反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為：n(Ag+)=1.100×10-2mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol，1.000g產(chǎn)品中SrCl26H2O的物質(zhì)的量為：n(SrCl26H2O)= ×n(Ag+)=3.5×10-3mol，1.000g產(chǎn)品中SrCl26H2O的質(zhì)量為：m(SrCl26H2O)=3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g，所以產(chǎn)品純度為： ×100%=93.45%，故答案為：93.45%；

(5)向得到的含有SrS固體中加入HCl發(fā)生反應(yīng)：SrS+2HCl=SrCl2+H2S↑，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后從溶液中將晶體過濾出來，洗滌除去表面的雜質(zhì)離子并進(jìn)行干燥即獲得SrCl26H2O，SrCl2不水解，加熱SrCl2·6H2O失去結(jié)晶水至恒重即可得到無水氯化鍶，故答案為：加熱SrCl2·6H2O失去結(jié)晶水至恒重。