Question

【題目】氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑。工業(yè)上一般用難溶于水的的碳酸鍶（SrCO3）為原料（含少量鋇和鐵的化合物等），制備高純六水氯化鍶晶體（SrCl26H2O）的過(guò)程為：

已知：Ⅰ．SrCl26H2O晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水；

Ⅱ．有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

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

（1）操作①在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌，其目的是 。碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。

（2）操作②在酸性條件下，加入30% H2O2溶液的目的是： 。

（3）操作③將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至 （填選項(xiàng)）；所得濾渣的主要成分是 （填化學(xué)式）。

A．1.5 B．4 C．7 D．9.7

（4）工業(yè)上用50～60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，選擇該溫度的原因是 。

（5）操作⑥中，洗滌氯化鍶晶體最好選用___________。

A．水 B．稀硫酸 C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鍶飽和溶液

（6）若濾液中Ba2+ 濃度為1×10－5mol/L，則濾液中Sr2＋物質(zhì)的量濃度不大于 mol/L。

（已知：Ksp[SrSO4]=3.3×10－7，Ksp[BaSO4]=1.1×10－10）

Answer 1

【答案】（1）加快反應(yīng)速率，提高原料利用率；SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑

（2）將Fe2＋氧化成Fe3＋

（3）B；Fe（OH）3、BaSO4

（4）溫度高有利于除去濕存（晶體表面附著的）水，但溫度高于61℃時(shí)，氯化鍶晶體中的結(jié)晶水也會(huì)失去

（5）D （6）3×10－2 molL－1

【解析】

試題分析：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(guò)氧化氫將Fe2＋氧化為Fe3＋，調(diào)節(jié)溶液pH可生成氫氧化鐵沉淀，所以過(guò)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。

（1）操作①把碳酸鍶粉碎并加以攪拌，其目的是加快反應(yīng)速率，提高原料利用率；碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)生成氯化鍶、二氧化碳和水，化學(xué)方程式為SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑。

（2）操作②在酸性條件下，加入30% H2O2溶液的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋。

（3）根據(jù)信息II知Fe3＋在pH=3.7時(shí)沉淀完全，應(yīng)將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至4，選B；所得濾渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4。

（4）根據(jù)信息I知工業(yè)上用50～60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，選擇該溫度的原因是溫度高有利于除去濕存（晶體表面附著的）水，但溫度高于61℃時(shí)，氯化鍶晶體中的結(jié)晶水也會(huì)失去。

（5）操作⑥中，洗滌氯化鍶晶體應(yīng)減少氯化鍶的溶解損失，還要防止引入雜質(zhì)，最好選用氯化鍶飽和溶液，選D。

（6）若濾液中Ba2+ 濃度為1×10－5mol/L，則溶液中硫酸根濃度為c(SO42—)= Ksp [ BaSO4 ]/c(Ba2＋)= (1.1×10－10)÷(1×10－5)= 1.1×10－5mol/L，為防止生成硫酸鍶沉淀，則濾液中Sr2＋物質(zhì)的量濃度不大于Ksp [ SrSO4 ]/ c(SO42—)= 3×10－2mol/L。