Question

【題目】工業(yè)上可以用天青石生產(chǎn)碳酸鍶后的含鍶廢渣制備高純六水氯化鍶(SrCl26H2O），含鍶廢渣主要成分為SrCO3，且含鋇、鐵、鈣等元素。六水氯化鍶是一種無色長針狀晶體，易溶于水，微溶于無水乙醇和丙酮，下面為實(shí)驗(yàn)室模擬SrCl26H2O的制作流程：

已知：①SrSO4微溶于水；

②SrCl26H2O在61.5℃以上即會失去4個(gè)結(jié)晶水生成SrCl22H2O。

（1）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)操作下列說法不正確的是___。

A.步驟I中操作X為研磨粉碎，可以增大反應(yīng)接觸面積

B.步驟III為提高產(chǎn)率，可以用濾液淋洗布氏漏斗中的濾渣

C.抽濾時(shí)，如果溶液有強(qiáng)酸性，可以用玻璃纖維代替濾紙

D.減壓過濾不宜過濾膠狀沉淀，因?yàn)槟z狀沉淀會在濾紙上形成一層密實(shí)的沉淀

E.步驟IV中的溫度控制在80℃左右，可以用水浴加熱，也可以用油浴或砂浴加熱代替，更安全

（2）下表為實(shí)驗(yàn)中硫酸加入量對溶液中Ba2+和Sr2+含量的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在步驟III中加入硫酸量過量20%較合適，請解釋原因：___。

硫酸加入量/mL	4.50	4.95	5.40	5.85	6.30
Ba2+/(g/L)	0.37	0.21	0.13	0.11	0.10
Sr2+/(g/L)	90.21	89.86	89.57	89.23	88.90

（3)①步驟IV調(diào)節(jié)pH時(shí)，為避免引入新的雜質(zhì)，最適宜加入的試劑為___，如圖為在80℃時(shí)，pH對除雜的影響，通過加入試劑將pH調(diào)至___。

②往濾渣D中加入NaClO溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___。

（4）在步驟V中，若要從濾液E通過操作Y得到大顆粒的高純六水氯化鍶晶體，操作Y包含下列步驟中的某幾項(xiàng)，請選擇合適的操作并排序。（填相應(yīng)步驟的字母）

濾液E→（_____）→（_____）→（_____）→抽濾→（_____）→（_____）

a.蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出

b.在過飽和溶液中加入晶種

c.6l.5℃以上減壓蒸發(fā)濃縮

d.6l.5℃以下減壓蒸發(fā)濃縮

e.往溶液中加入無水乙醇

f.在30℃真空烘箱中干燥

g.在室溫下緩慢冷卻結(jié)晶

h.用氯化鍶飽和溶液洗滌晶體

I.用冷水洗滌晶體

（5）為側(cè)定所制SrCl26H2O晶體的純度，取1.12g實(shí)驗(yàn)制得的產(chǎn)物加水溶解，配成100mL溶液，用移液管取出25mL于錐形瓶中，滴入幾滴K2CrO4，已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀，用濃度為0.100mol/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

①判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___；

②實(shí)驗(yàn)時(shí)未采用棕色滴定管滴定，會使測得的晶體純度___（填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】BDE 硫酸量過量20％可以使Ba2+沉淀完全，但是過量太多會使Sr2+沉淀 Sr(OH)2或SrO 12 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O d b g h f 滴入最后一滴時(shí)，錐形瓶中出現(xiàn)磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)不變色 偏高

【解析】

含鍶廢渣(主要成分為SrCO3，且含鋇、鐵、鈣等元素)研磨粉碎，再加水潤濕后水浴加熱，加入足量的鹽酸并攪拌，調(diào)節(jié)pH=2進(jìn)行酸浸溶解，充分酸溶后的溶液進(jìn)行抽濾，得到不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì)濾渣A和濾液B，濾液B中主要含有Sr2+、Ba2+、Fe2+、Ca2+、Cl-的酸性溶液，向?yàn)V液B中按體積比1：10加入足量硫酸，是濾液B中的Ba2+全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀除去，在進(jìn)行抽濾得到濾液C，對濾液C加入30%雙氧水，將濾液C中的Fe2+氧化為Fe3+，為避免引入新的雜質(zhì)，加入Sr(OH)2或SrO，調(diào)節(jié)pH值，使Fe3+、Ca2+ 轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀除去，將濾液加熱至80℃左右，再過濾，得到的濾渣D為Ca(OH)2、Fe(OH)3，濾液E中主要含有Sr2+、Cl-，由于SrCl26H2O在61.5℃以上即會失去4個(gè)結(jié)晶水生成SrCl22H2O，則對濾液E進(jìn)行減壓蒸發(fā)濃縮，過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品SrCl26H2O，據(jù)此分析解答。

(1)A．步驟I中操作X為研磨粉碎，可以增大反應(yīng)接觸面積，故A正確；

B．步驟III為得到濾液C，抽濾除去的濾渣，若用濾液淋洗濾渣不能將濾渣中吸附的溶質(zhì)洗滌下來的，故B錯誤；

C．玻璃纖維中含有二氧化硅，在堿性條件下易被腐蝕，與酸不反應(yīng)，則抽濾時(shí)，如果溶液有強(qiáng)酸性，可以用玻璃纖維代替濾紙，故C正確；

D．減壓過濾不宜過濾膠狀沉淀，因?yàn)槟z狀沉淀會透過濾紙，故D錯誤；

E．步驟IV中油浴若外溢易失火，從實(shí)驗(yàn)安全考慮，且不適合明火加熱，水浴更安全，故E錯誤；

答案為BDE；

(2)硫酸鍶的溶度積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硫酸鋇的溶度積，但因?yàn)槿芤褐写蟛糠质锹然�鍶，所以加入硫酸后會先生成硫酸鍶，而硫酸鍶微溶于水的特性使其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成硫酸鋇的反應(yīng)速度較慢，為縮短反應(yīng)時(shí)間且使Ba2+沉淀完全可適量多加硫酸，但是過量太多又會使Sr2+沉淀。因此答案為：硫酸量過量20％可以使Ba2+沉淀完全，但是過量太多會使Sr2+沉淀；

(3)①步驟IV調(diào)節(jié)pH時(shí)，為避免引入新的雜質(zhì)，最適宜加入的試劑為Sr(OH)2或SrO，根據(jù)圖像，將pH調(diào)至12，可以使鐵和鈣沉淀較完全，而鍶幾乎未沉淀；

②濾渣D主要成分為Ca(OH)2、Fe(OH)3，濾渣D中加入NaClO溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(4)在步驟V中，若要從濾液E通過操作Y得到大顆粒的高純六水氯化鍶晶體，先在61.5℃以下減壓蒸發(fā)濃縮，在過飽和溶液中加入晶種，然后在室溫下緩慢冷卻結(jié)晶，再抽濾。如果用往溶液中加入無水乙醇，醇析的方法析出晶體，需要緩慢加入才會析出大顆粒晶體，抽濾后用氯化鍶飽和溶液洗滌晶體更能減少產(chǎn)品的溶解，為防止晶體失去結(jié)晶水，在30℃真空烘箱中干燥，則操作順序?yàn)椋簽V液E→d→b→g→抽濾→h→f；

(5)①此方法為沉淀滴定法，滴定開始為白色沉淀，由于Ag2CrO4為磚紅色沉淀，因此判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：錐形瓶中沉淀顏色由白色變?yōu)榇u紅色，且半分鐘不變色；

②若硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液未采用棕色滴定管滴定，硝酸銀見光會分解，標(biāo)準(zhǔn)液用量偏多，會使測得的晶體純度偏高。