鍶(Sr)為第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化鍶(SrCl2·6H2O)是實(shí)驗(yàn)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:

已知:① 經(jīng)鹽酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl外,還含有少量Ba2+雜質(zhì);
② SrSO4、BaSO4的溶度積常數(shù)分別為3.3×10-7、1.1×10-10;
③ SrCl2·6H2O的摩爾質(zhì)量為:267 g/mol。
(1)天青石焙燒前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)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)為了得到較純的六水氯化鍶晶體,過濾2后還需進(jìn)行的兩步操作是_______________。
(4)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(shí)濾液中Ba2+濃度為1×10-5 mol/L)。
(5)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AgNO3 1.100×10-2 mol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(diǎn)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)。
(1)天青石焙燒前先研磨粉碎,其目的是為了增加反應(yīng)物的接觸面積,提高化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)SrSO4 + 4C SrS + 4CO↑
(3)洗滌、干燥(或烘干)
(4)除去溶液中Ba2+雜質(zhì)    0.03
(5)溶液由無色變?yōu)檠t色,且30 s不褪色   93.45%

試題分析:(1)天青石焙燒前先研磨粉碎,其目的是為了增加反應(yīng)物的接觸面積,提高化學(xué)反應(yīng)速率,從而提高原料的轉(zhuǎn)化率。(2)在焙燒的過程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了4 mol電子,則1mol的S轉(zhuǎn)移8mol的電子,由于在反應(yīng)前元素的化合價(jià)為+6價(jià),所以反應(yīng)后元素的化合價(jià)為-2價(jià)。因此碳與天青石在高溫下發(fā)生反應(yīng)SrSO4 + 4CSrS + 4CO↑,(3)然后向得到的含有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SrCl2·6H2O。(4)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1×10-5 mol/L,BaSO4的溶度積常數(shù)為1.1×10-10;所以c(SO42-)=1.1×10-10÷1×10-5=1.1×10-5mol/L。而SrSO4的溶度積常數(shù)為3.3×10-7,所以c(Sr2+)=3.3×10-7÷1.1×10-5=3.0×10-2=0.03mol/L。(5)若NH4SCN不再剩余的Ag+ 結(jié)合形成AgSCN白色沉淀,溶液中就會(huì)含有SCN,就會(huì)與Fe3+產(chǎn)生絡(luò)合物是溶液變?yōu)榧t色。因此滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)檠t色,且30 s不褪色。n(NH4SCN)="0.2000" mol/L×0.02L=4.0×10-3mol,所以溶液中剩余的Ag+的物質(zhì)的量為n(Ag+)=4.0×10-3mol,因此與Cl反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol n(SrCl2·6H2O)=3.5×10-3mol,m(SrCl2·6H2O)= 3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g.所以產(chǎn)品純度為0.9345g÷1g×100%=93.45%.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下表中根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
A
蘸有濃氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白煙產(chǎn)生
X一定是濃鹽酸
B
某鈉鹽W中加入稀硫酸,產(chǎn)生的無色無味的氣體通入澄清石灰水
石灰水變渾濁
W一定是Na2CO3
C
強(qiáng)酸性溶液Y中加入Ba(NO3)2溶液,靜置后再加入KSCN溶液
先有白色沉淀,
后溶液又變紅
Y中一定含有SO42和Fe3+
D
少量氣態(tài)炔烴Z通入pH=a的溴水中
溴水褪色,溶液的pH仍約為a
Z與溴發(fā)生了加成反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作與結(jié)論都正確的是(  )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A
向某鈉鹽中加入稀鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
說明該鹽一定是碳酸鹽
B
向某無色溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀又會(huì)全部消失
該無色溶液中一定有Al3,無Mg2
C
向尿液中加入新制Cu(OH)2,沒有磚紅色沉淀生成
說明尿液中不含有葡萄糖
D
某待測液中先滴入氯水無明顯現(xiàn)象,后滴入硫氰化鉀溶液出現(xiàn)血紅色
該待測液中一定含有Fe2
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

用試紙檢驗(yàn)氣體性質(zhì)是一種重要的實(shí)驗(yàn)方法。如下圖所示的實(shí)驗(yàn)中(可加熱),下列試紙的選用、現(xiàn)象、對(duì)應(yīng)結(jié)論都正確的一項(xiàng)是

選項(xiàng)
試劑B
濕潤的
試紙A
現(xiàn)象
結(jié)論
A
碘水
淀粉試紙
變藍(lán)
碘具有氧化性
B
濃氨水,生石灰
藍(lán)色石蕊試紙
變紅
氨氣為堿性氣體
C
Na2SO3,硫酸
品紅試紙
褪色
SO2具有漂白性
D
Cu,濃硝酸
KI-淀粉
試紙
變藍(lán)
NO2
酸性氣體
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

4,7-二甲基香豆素(熔點(diǎn):132.6℃)是一種重要的香料,廣泛分布于植物界中,由間甲苯酚為原料的合成反應(yīng)如下:

實(shí)驗(yàn)裝置圖如下:

主要實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟1.向三口燒瓶中加入60mL濃硫酸,并冷卻至0℃以下,攪拌下滴入間甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物。
步驟2.保持在10℃下,攪拌12h,反應(yīng)完全后,將其倒入冰水混合物中,然后抽濾、水洗得粗品
步驟3.粗品用乙醇溶解并重結(jié)晶,得白色針狀晶體并烘干,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為33.0g。
(1)圖中儀品名稱:a                 ,b               。
(2)濃H2SO4需要冷卻至0℃以下的原因是               。
(3)反應(yīng)需要攪拌12h,其原因是               。
(4)確定最終產(chǎn)品是4,7-二甲基香豆素的實(shí)驗(yàn)或方法是               。
(5)本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為                。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

從苯酚的乙醇溶液中回收苯酚的實(shí)驗(yàn)中,操作步驟合理的是(      )
①蒸餾
②過濾
③靜置分液
④加入足量鈉
⑤通入足量CO2
⑥加入足量NaOH溶液
⑦加入乙酸和濃硫酸的混合液加熱
A.④⑤③B.⑥①⑤③C.⑥⑤①②D.⑦①

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

香煙煙霧中含有CO、CO2、SO2、H2O等氣體。用a無水硫酸銅、b澄清石灰水、c紅熱氧化銅、d生石灰、e品紅溶液等可將其一一檢出,檢出的正確順序是
A.混合氣→a→e→e→b→d→c
B.混合氣→c→d→e→e→a
C.混合氣→a→e→b→a→d→c
D.混合氣→b→e→a→d→c

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)中利用CaSO4、NH3、CO2制備(NH4)2SO4,其工藝流程如下。

回答下列問題:
(1)操作Ⅰ的名稱為_________;操作Ⅱ一系列操作包括蒸發(fā)濃縮、________、過濾。
(2)實(shí)驗(yàn)室中煅燒碳酸鈣時(shí),盛放碳酸鈣所用的儀器是________(填名稱)。
(3)X物質(zhì)為____(填化學(xué)式,下同),Y物質(zhì)為____,可循環(huán)利用的物質(zhì)的有_____。
(4)要測定所制得的硫酸銨純度,取10.0g樣品,完全溶于水,向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥后稱量固體的質(zhì)量為16.31g。為避免引起誤差,檢驗(yàn)氯化鋇溶液是否過量最好的試劑是_______,所制得硫酸銨的純度為________。
(5)下列裝置不能用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣的是__________(填序號(hào))。

選擇氨氣的制取裝置后,再用下列裝置收集干燥的氨氣,并制取硫酸銨溶液,連接的順序(用接口序號(hào)字母表示)是:a接____,____接____,____接_____,____接_____。

上述裝置中CCl4的作用是___________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置進(jìn)行CO和CO2混合氣體的分離和干燥。已知a為止水夾,b為分液漏斗丙的活塞,可供選用的試劑有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、濃硫酸、無水氯化鈣、稀硫酸。試填空回答:

(1)廣口瓶甲中應(yīng)放的試劑為       ,廣口瓶乙中應(yīng)放的試劑為       ,分液漏斗丙中應(yīng)放的試劑為       
(2)第一步應(yīng)先分離出       ,分離時(shí)應(yīng)先關(guān)閉       。打開       ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                        
(3)第二步分離出       時(shí),先關(guān)閉       ,打開       ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                   

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案