Question

【題目】一種“氫氧化鍶-氯化鎂法”制備“牙膏用氯化鍶（SrCl2·6H2O）”的工藝流程如下：

（1）鍶與鈣元素同主族。金屬鍶應(yīng)保存在_______中（填“水”、“乙醇”或“煤油”）。

（2）天青石(主要成分SrSO4)經(jīng)過多步反應(yīng)后可制得工業(yè)碳酸鍶。其中第一步是與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶，該過程的化學(xué)方程式為__________。

（3）工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質(zhì)。“濾渣”的主要成分是______。

（4）“重結(jié)晶”時蒸餾水用量（以質(zhì)量比mH2O：mSrO表示）對Sr(OH)2·8H2O純度及產(chǎn)率的影響如下表。最合適的質(zhì)量比為____________，當(dāng)質(zhì)量比大于該比值時，Sr(OH)2·8H2O產(chǎn)率減小，其原因是_____。

質(zhì)量mH2O：mSrO	4：1	5：1	6：1	7：1	8：1	9：1	10：1
Sr(OH)2·8H2O純度%	98.64	98.68	98.65	98.64	98.63	98.63	98.65
Sr(OH)2·8H2O產(chǎn)率%	17.91	53.36	63.50	72.66	92.17	89.65	88.93

（5）水氯鎂石是鹽湖提鉀后的副產(chǎn)品，其中SO42-含量約為1%，“凈化”過程中常使用SrCl2 除雜，寫出該過程的離子方程式__________。

（6）將精制氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂溶液在90℃時反應(yīng)一段時間，下列判斷MgCl2是否反應(yīng)完全的最簡易可行的方法是______（填標(biāo)號）。

A 反應(yīng)器中沉淀量不再增加 B 測定不同時間反應(yīng)液pH

C 測定Sr2+濃度變化 D 向反應(yīng)器中滴加AgNO3溶液觀察是否有沉淀

（7）若需進一步獲得無水氯化鍶，必須對SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)進行脫水。脫水過程采用烘干法在170℃下預(yù)脫水，失重達33.7%，此時獲得的產(chǎn)物化學(xué)式為________。

Answer 1

【答案】煤油 SrSO4+4CSrS+4CO↑ Ca(OH)2，MgO 8：1 隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導(dǎo)致產(chǎn)率減小 SO42-+Sr2+= SrSO4↓ B SrCl2·H2O

【解析】

流程圖可知：工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質(zhì)，高溫煅燒生成對應(yīng)的氧化物SrO、CaO、MgO、BaO，SrO與水反應(yīng)生成Sr(OH)2，CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，微溶于水，BaO與水反應(yīng)生成Ba(OH)2，MgO難溶于水；過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2，MgO；鍶與鈣元素同主族，均活潑，所以保存在煤油中；SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO；SrCl2 除SO42-雜質(zhì)利用的是沉淀法；氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂反應(yīng)后生成氯化鍶和氫氧化鎂，由于溶液pH變化明顯，最簡單的方法是測定不同時間反應(yīng)液的pH；根據(jù)脫水失重的比例計算出失水的物質(zhì)的量，進而求出化學(xué)式。據(jù)此分析。

(1)鍶與鈣元素同主族,且鍶的金屬性大于鈣，易與水、乙醇等物質(zhì)反應(yīng)，故金屬鍶應(yīng)保存在煤油中；答案為：煤油；

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可知SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO，化學(xué)方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑；答案為：SrSO4+4CSrS+4CO↑；

(3)工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質(zhì)，高溫煅燒生成對應(yīng)的氧化物CaO、MgO、BaO，CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，微溶于水，BaO與水反應(yīng)生成Ba(OH)2，MgO難溶于水；過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2，MgO；答案為：Ca(OH)2，MgO；

(4)根據(jù)圖表信息得質(zhì)量比為8：1時Sr(OH)2·8H2O的純度和產(chǎn)率均相對較高；當(dāng)質(zhì)量比大于該比值時，Sr(OH)2·8H2O產(chǎn)率減小，其原因是隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導(dǎo)致產(chǎn)率減��；答案為：8：1；隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導(dǎo)致產(chǎn)率減��；

(5)“凈化”過程中常使用SrCl2 除SO42-雜質(zhì)，以生成沉淀的方式除雜，離子方程式為SO42-+Sr2+= SrSO4↓；答案為：SO42-+Sr2+= SrSO4↓；

(6)氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂反應(yīng)后生成氯化鍶和氫氧化鎂，由于溶液pH變化明顯，最簡單的方法是測定不同時間反應(yīng)液的pH；答案為：B；

(7)SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)脫水過程采用烘干法在170℃下預(yù)脫水，失重達33.7%，失重為H2O的質(zhì)量。假設(shè)SrCl2·6H2O的物質(zhì)的量1mol，質(zhì)量為267g，在170℃下預(yù)脫水，失重33.7%，失重的質(zhì)量為267g×33.7%=90g，則失水的物質(zhì)的量為5mol，則此時產(chǎn)物的化學(xué)式為SrCl2·H2O；答案為：SrCl2·H2O；