Question

17．工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO₃）粉末为原料（含少量钡和铁的化合物）制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂•6H₂O），其过程为：

已知：Ⅰ．有关氢氧化物沉淀的pH：

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

Ⅱ．SrCl₂•6H₂O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）操作①中碳酸锶与盐酸反应的离子方程式SrCO₃+2H⁺=Sr²⁺+CO₂↑+H₂O．
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至B；宜用的试剂为E．
A．1.5   B．3.7    C．9.7
D氨水    E氢氧化锶粉末    F碳酸钠晶体
（3）操作②中加入H₂O₂发生反应的离子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄（填化学式）．
（5）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是A．
A．50～60℃B．80～100℃C．100℃以上
（6）步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是饱和氯化锶溶液．

Answer 1

分析 以SrCO₃为原料制备六水氯化锶（SrCl₂•6H₂O），由流程可知，SrCO₃和盐酸发生反应：SrCO₃+2HCl=SrCl₂+CO₂↑+H₂O，反应后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，还含有少量Fe²⁺、Ba²⁺杂质，加入过氧化氢，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，同时调节溶液pH，使Fe³⁺转化氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl₂，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl₂•6H₂O．
（1）根据反应方程式改写成离子方程式；
（2）根据Fe³⁺开始沉淀pH与沉淀完全pH调节溶液的pH范围，调节溶液pH使Fe³⁺转化氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质；
（3）操作②加入过氧化氢，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（4）SrCO₃和盐酸反应后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，还含有少量Fe²⁺、Ba²⁺杂质，加入了稀硫酸，有硫酸钡生成，加入过氧化氢，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再调节溶液pH，水解可生成氢氧化铁沉淀；
（5）根据六水氯化锶晶体开始失去结晶水的温度选择热风吹干时适宜的温度；
（6）根据溶解平衡且不能引入新杂质分析解答．

解答 解：以SrCO₃为原料制备六水氯化锶（SrCl₂•6H₂O），由流程可知，SrCO₃和盐酸发生反应：SrCO₃+2HCl=SrCl₂+CO₂↑+H₂O，反应后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，还含有少量Fe²⁺、Ba²⁺杂质，加入过氧化氢，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，同时调节溶液pH，使Fe³⁺转化氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl₂，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl₂•6H₂O．
（1）碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水，反应的离子方程式为SrCO₃+2H⁺=Sr²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案为：SrCO₃+2H⁺=Sr²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）由表中数据可知，Fe³⁺在pH=1.5时开始沉淀，在pH=3.7时沉淀完全，故在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至3.7，使Fe³⁺转化氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质，可以选择氢氧化锶粉末，
故答案为：B；E；
（3）操作②加入过氧化氢，目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，反应离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）加入了稀硫酸，有硫酸钡生成，加入过氧化氢，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再调节溶液pH，水解可生成氢氧化铁沉淀，操作③中所得滤渣的主要成分是BaSO₄、Fe（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃、BaSO₄；
（5）六水氯化锶晶体61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水，则用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是50～60℃，
故答案为：A；
（6）根据溶解平衡，增大铯离子、氯离子浓度，可以解答氯化铯的溶解，且不引入新杂质，步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是：饱和氯化锶溶液，
故答案为：饱和氯化锶溶液．

点评 本题考查制备实验方案的设计，理解制备工艺流程原理是解答的关键，涉及物质的分离提纯、操作条件的控制与试剂选择等，注意对题目信息与所学知识的综合应用，题目难度中等．