Question

【題目】工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)粉末為原料(含少量鋇和鐵的化合物)制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl26H2O)，其過程為：

已知：I.有關(guān)氫氧化物沉淀的pH：

氫氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2
開始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

II.SrCl26H2O晶體在61℃時(shí)開始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。

請回答：

⑴在步驟②中加入少量的30% H2O2，反應(yīng)的離子方程式_______________。

⑵在步驟③中，需要將溶液的pH由1調(diào)節(jié)至3.7以上，適宜用選的試劑為__________。過濾所得濾渣的主要成分是_______________。

⑶關(guān)于上述流程中的步驟④、⑤、⑥的說法，正確的是____________。

A. 步驟④包括用60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶

B. 可以通過降低結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl26H2O晶體

C. 某溶液降溫后若無晶體析出，可用玻璃棒攪動(dòng)或輕輕摩擦容器壁

D. 步驟⑤為趁熱過濾，步驟⑥的洗滌劑為飽和溶液

⑷工業(yè)上采用減壓烘干或者用50～60℃的熱風(fēng)吹干SrCl26H2O晶體的原因是______________。

⑸為了測定所得SrCl26H2O晶體樣品的純度，設(shè)計(jì)了如下方案：稱取1.40g樣品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO3 2.38g的硝酸銀溶液(溶液中除Cl－外，不含其它與Ag+反應(yīng)生成沉淀的離子)，Cl－即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示劑，用0.2000 mol·L－1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，以測定SrCl26H2O晶體樣品的純度。用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00mL，則原SrCl26H2O晶體的純度為_____________________。

Answer 1

【答案】2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O SrO、SrCO3或Sr(OH)2 Fe(OH)3、BaSO4 AB 防止SrCl26H2O晶體在61℃以上時(shí)失去結(jié)晶水 95.3%

【解析】

以SrCO3為原料制備六水氯化鍶（SrCl26H2O），由流程可知，SrCO3和鹽酸反應(yīng)后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Fe2+、Ba2+雜質(zhì)，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，加入過氧化氫，調(diào)節(jié)溶液pH可生成氫氧化鐵沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，濾液中含SrCl2，最后蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到SrCl26H2O，以此來解答。

⑴在步驟②中加入少量的30% H2O2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；

故答案為：2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；

⑵調(diào)節(jié)溶液的pH目的是使鐵離子沉淀；調(diào)節(jié)溶液的pH的同時(shí)不能引入其他雜質(zhì)，所以選擇SrO、SrCO3或Sr(OH)2等；因?yàn)樘妓徭J固體中還含有少量鋇的化合物，所以操作③中所得濾渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4；

故答案為：SrO、SrCO3或Sr(OH)2等；Fe(OH)3、BaSO4；

⑶步驟④包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，為防止溫度過高使用SrCl26H2O 晶體失水，因此采用60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜，然后冷卻結(jié)晶，A正確；結(jié)晶速率越慢，得到的晶體顆粒越大，采用降低結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl26H2O 晶體，B正確；只有溶液達(dá)到過飽和后仍無晶體析出，才可用玻璃棒攪動(dòng)或輕輕摩擦容器壁的方法使晶體析出，C錯(cuò)誤；步驟④是冷卻結(jié)晶，因此步驟⑤是常溫過濾或減壓過濾，步驟⑥后得到高純SrCl26H2O 晶體，所以選擇的無機(jī)洗滌劑為飽和氯化鍶溶液，減小晶體的溶解同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生其他雜質(zhì)，D錯(cuò)誤；

故答案為：A、B；

⑷工業(yè)上采用減壓烘干或者用50～60℃的熱風(fēng)吹干SrCl26H2O晶體是為了防止SrCl26H2O晶體在61℃以上時(shí)失去結(jié)晶水；

故答案為：防止SrCl26H2O晶體在61℃以上時(shí)失去結(jié)晶水；

⑸n(NH4SCN) = 0.2000 mol·L－1×0.02L =0.004mol，未反應(yīng)的n(Ag+) = n(NH4SCN) = 0.004mol，則n(Cl－)= ，則原SrCl26H2O晶體的純度為：；

故答案為：95.3%。