Question

【题目】锶（Sr）为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2·6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：

（1）工业上天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_______________________________。

（2）工业上天青石隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：__________________________。

（3）加入硫酸的目的是____________________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr2+的浓度应不高于_________ mol/L[注：此时滤液中Ba2+浓度为1×105 mol/L，Ksp(BaSO4)=1.1×1010，Ksp(SrSO4)=3.3×107]。

（4）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×102 mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。

①滴定反应达到终点的现象是_________________________。

②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。

（5）工业上常用电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶的方法是____________。

Answer 1

【答案】（1）增加反应物的接触面积，提高化学反应速率

（2）SrSO4+4CSrS+4CO↑

（3）除去溶液中Ba2+杂质 0.03

（4）①加1滴NH4SCN溶液溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色 ②93.45%

（5）加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重（或灼烧等）

【解析】（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是为了增加反应物的接触面积，提高化学反应速率，从而提高原料的转化率。

（2）在焙烧的过程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子，则1 mol的S转移8 mol的电子，由于在反应前元素的化合价为+6价，所以反应后元素的化合价为2价，因此碳与天青石在高温下发生反应的化学方程式为：SrSO4+4CSrS+4CO↑。

（3）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+杂质；由于在Ba2+浓度为1×105 mol/L，BaSO4的溶度积常数为1.1×1010，所以c()= mol/L=1.1×105 mol/L，而SrSO4的溶度积常数为3.3×107，所以c(Sr2+)= mol/L=3.0×102=0.03 mol/L。

（4）①若NH4SCN不再与Ag+结合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就会含有过量的SCN，会与Fe3+产生络合物，溶液变为红色，因此滴定达到终点时溶液由无色变为血红色，且30 s不褪色；②n(NH4SCN)=0.2000 mol/L×0.02 L=4.0×103 mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=4.0×103 mol，则与Cl反应的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=1.100×102 mol4.0×103 mol=7.0×103 mol，1.000 g产品中SrCl2·6H2O的物质的量为：n(SrCl2·6H2O)= ×n(Ag+)=3.5×103 mol，1.000 g产品中SrCl2·6H2O的质量为：m(SrCl2·6H2O)=3.5×103mol×267 g/mol=0.9345 g，所以产品纯度为：×100%=93.45%。

（5）氯化锶属于强酸强碱盐，不能水解，由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶，直接加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重。