【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:
已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是___________________。
(2)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)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)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1×10-5mol/L)。
(5)产品纯度检测:称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2mol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)。
【答案】增加反应物的接触面积,提高化学反应速率 SrSO4+ 4CSrS + 4CO↑ 洗涤、干燥(或烘干) 除去溶液中Ba2+杂质 0.03 溶液由无色变为血红色,且30 s不褪色 93.45%
【解析】
以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备六水氯化锶(SrCl26H2O),由流程可知,天青石和碳隔绝空气高温焙烧生成CO、SrS,SrS加盐酸后溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质,然后加硫酸生成硫酸钡沉淀,所以过滤后滤渣为硫酸钡,滤液中含SrSO4、SrCl2,最后蒸发、冷却结晶得到SrCl26H2O,据此解答。
(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1mol的S转移8mol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)向得到的含有SrS固体中加入HCl发生反应:SrS+2HCl=SrCl2+H2S↑,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后从溶液中将晶体过滤出来,洗涤除去表面的杂质离子并进行干燥即获得SrCl26H2O;
(4)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1×10-5mol/L,BaSO4的溶度积常数为1.1×10-10,所以c(SO42-)=mol/L=1.1×10-5mol/L,而SrSO4的溶度积常数为3.3×10-7,所以c(Sr2+)=
mol/L=3.0×10-2=0.03mol/L;
(5)①若NH4SCN不再与剩余的Ag+结合形成AgSCN白色沉淀,溶液中就会含有SCN-,就会与Fe3+产生络合物使溶液变为红色,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)=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol,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+)=4.0×10-3mol,则与Cl-反应的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=1.100×10-2mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol,1.000g产品中SrCl26H2O的物质的量为:n(SrCl26H2O)=1/2×n(Ag+)=3.5×10-3mol,1.000g产品中SrCl26H2O的质量为:m(SrCl26H2O)=3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g,所以产品纯度为:0.9435g/1g×100%=93.45%。
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【题目】一种三电极电解水制氢的装置如图,三电极为催化电极a、催化电极b和Ni(OH)2电极。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。下列说法错误的是( )
A.制O2时,电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向催化电极b
B.制H2时,阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
C.催化电极b上,OH-发生氧化反应生成O2
D.该装置可在无隔膜的条件下制备高纯氢气
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【题目】食用香料A分子中无支链,B分子中无甲基,B能使Br2的CCl4溶液褪色,1mol B与足量Na反应生成0.5mol H2,各物质间有如图1转化。
回答下列问题:
(1)在一定条件下能与C发生反应的是____;
a.Na b.Na2CO3 c.Br2/CCl4 d.CH3COOH
(2)D分子中的官能团名称是____,E的结构简式是____;
(3)B与F反应生成A的化学方程式是____;
(4)F的某种同分异构体甲能发生水解反应,其中的一种产物能发生银镜反应;另一产物在光照条件下的一氯取代物只有两种,且催化氧化后的产物也能发生银镜反应。则甲的结构简式是____;
(5)已知醇与某类环醚类之间在和固体碱共热的环境下会有如图2反应:从反应机理分析,该反应类型可称为____;
(6)工业上由乙出发可以合成有机溶剂戊(C7H14O3),流程图示见图3,
已知:①乙是C的同系物,其催化氧化产物在常温下为气态;②丁分子中有2个甲基,推测戊的结构简式是____。
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【题目】电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2+发生反应生成的羟基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。下列说法错误的是
A.电源的A极为负极
B.每消耗2. 24 LO2(标准状况),整个电解池中理论上可产生的OH为0.2 mol
C.与电源B极相连电极的电极反应式为:H2O-e-=H++﹒OH
D.H2O2与Fe2+发生的反应方程式为:H2O2+Fe2+=Fe(OH)2++﹒OH
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【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡均属于溶液中的离子平衡。根据要求回答问題。
(1)常温下0.1mol·L-1的HA溶液中pH=3,则HA是______(填“强电解质”或“弱电解质”),其电离方程式____________________________________。
(2)已知:常温下0.1mol·L-1 BOH溶液pH=13,将V1L0.1mol·L-1HA溶液和V2L 0.1 mol·L-1BOH溶液混合,回答下列问题:
①当V1:V2=1:1时,溶液呈____性,请用离子方程式解释原因________________。
②当混合溶液pH=7时,溶液中离子浓度大小关系是_____________________。
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【题目】将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.C点对应状态的平衡常数K(C)=10-3.638
B.该反应的ΔH>0
C.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
D.30℃时,B点对应状态的v(正)<v(逆)
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【题目】室温下,分别用0.1000molL-1的NaOH标准液滴定浓度均为0.1molL-1的三种酸HX、HY、和HZ,滴定曲线如图所示,下列说法错误的是
A.三种酸的酸性强弱:HX>HY>HZ
B.等浓度、等体积的HY溶液和NaY溶液混合,混合液显酸性
C.用NaOH标准液滴定HZ溶液时,选用酚酞作指示剂
D.滴定HX的曲线中,当中和百分数为50%时,溶液中存在c(X-)<c(Na+)
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【题目】一定条件下,将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2∶1充入反应容器,发生反应:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. p1 < p2
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为20%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为10/9
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【题目】已知干冰晶胞属于面心立方最密堆积,晶胞中相邻最近的两个CO2分子间距为a pm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A.晶胞中一个CO2分子的配位数是8
B.晶胞的密度表达式是g·cm-3
C.一个晶胞中平均含6个CO2分子
D.CO2分子的立体构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化
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