六水氯化锶制备无水氯化锶方法
直接加热到320°C至脱水。
脱水后会得到无水氯化锶在氯化氢的气流中加热脱水得到无水氯化锶。
氯化锶,又称二氯化锶,无色透明结晶或颗粒,有苦味,CAS号是10476-85-4,分子式为SrCl2,分子量为158.53,氯化锶是生产锶盐和颜料的原料,用于制造烟火,电解金属钠的助熔剂,用作有机合成的催化剂。
| (1)增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率。(2分) 除去溶液中Ba 2+ 杂质(2分) (2)SrSO 4 + 4C =" SrS" + 4CO(3分) (3)洗涤、干燥(或烘干)(各1分,共2分) (4) 93.45%(4分) |
| 试题分析:(1)把固体反应物研磨粉碎,可增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率;第②步所得溶液含有少量Ba 2+ ,所以第③步加入适量稀硫酸目的是:除去溶液中Ba 2+ 杂质。 (2)0.5 mol SrSO 4 中只有S被还原,转移了4 mol电子,说明S化合价降低了8价,转化为SrS,根据流程图C转化为CO,化学方程式为:SrSO 4 + 4C =" SrS" + 4CO (3)要得到纯净的固体,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后,需要进行洗涤、干燥(或烘干)操作。 (4)根据各步反应得出关系式: 2AgNO 3 ~ 2KSCN ,剩余的n(AgNO 3 )="2n(KSCN)=" 0.2000 mol/L×0.02L="0.004mol," 根据SrCl 2 ·6H 2 O~ 2AgNO 3 ,则产品中SrCl 2 ·6H 2 O的质量百分含量为:1/2×(1.100×10 -2 mol -0.004mol)×267g/mol÷1.000g×100% ="93.45%" |
| (1)氯化氢是共价化合物化合物,用电子式表示其形成过程时,左边是H原子、Cl的电子式,右边为氯化氢的电子式,中间用箭头连接,形成过程为:
. 故答案为:
. (2)①同主族元素自上而下电子层数增多,原子半径增大,原子半径Sr>Ca,故①正确; ②同主族元素最外层电子数相同,故②错误; ③主族元素自上而下元素金属性增强,所以金属性Sr>Ca,故③正确; ④元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性Sr>Ca,所以碱性Sr>Ca,故④正确. 故选:②. (3)碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、水、二氧化碳.碳酸锶不溶于水,氯化锶易溶于水.反应离子方程式为: SrCO 3 +2H + =Sr 2+ +H 2 O+CO 2 ↑. 故答案为:SrCO 3 +2H + =Sr 2+ +H 2 O+CO 2 ↑. (4)溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,由于硫酸钡的溶解度小于硫酸锶,所以会进一步转化为硫酸钡沉淀. 故答案为:溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,由于硫酸钡的溶解度小于硫酸锶,所以会进一步转化为硫酸钡沉淀. (5)双氧水具有强氧化性,在酸性条件下,双氧水将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ ,自身被还原为H 2 O,反应离子方程式为2Fe 2+ +H 2 O 2 +2H + =2Fe 3+ +2H 2 O. 故答案为:2Fe 2+ +H 2 O 2 +2H + =2Fe 3+ +2H 2 O. (6)调节pH除去Fe 3+ 等,要不能引入杂质,最好选用Sr(OH) 2 . 故答案为:Sr(OH) 2 . (7)溶液的体积为
故答案为:675. |
| (14分) (1) (2分) (2)②(2分) (3)SrCO 3 +2H + =Sr 2+ +H 2 O+CO 2 ↑(2分) (4)溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,由于硫酸钡的溶解度小于硫酸锶,所以会进一步转化为硫酸钡沉淀(2分) (5)2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + =2Fe 3+ + 2H 2 O (2分) (6)Sr(OH) 2 (2分) (7)675(2分) |
| 略 |
| (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。 (2)SrSO 4 + 4C SrS + 4CO↑ (3)洗涤、干燥(或烘干) (4)除去溶液中Ba 2+ 杂质 0.03 (5)溶液由无色变为血红色,且30 s不褪色 93.45% |
| 试题分析:(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 SrSO 4 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SrSO 4 + 4C SrS + 4CO↑,(3)然后向得到的含有SrS固体中加入HCl发生反应:SrS+2HCl= SrCl 2 +H 2 S↑,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SrCl 2 ·6H 2 O。(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Ba 2+ 杂质。由于在Ba 2+ 浓度为1×10 -5 mol/L,BaSO 4 的溶度积常数为1.1×10 -10 ;所以c(SO 4 2- )=1.1×10 -10 ÷1×10 -5 =1.1×10 -5 mol/L。而SrSO 4 的溶度积常数为3.3×10 -7 ,所以c(Sr 2+ )=3.3×10 -7 ÷1.1×10 -5 =3.0×10 -2 =0.03mol/L。(5)若NH 4 SCN不再剩余的Ag + 结合形成AgSCN白色沉淀,溶液中就会含有SCN - ,就会与Fe 3+ 产生络合物是溶液变为红色。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。n(NH 4 SCN)="0.2000" mol/L×0.02L=4.0×10 -3 mol,所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为n(Ag + )=4.0×10 -3 mol,因此与Cl ― 反应的Ag+的物质的量为n(Ag + )=1.100×10 -2 mol-4.0×10 -3 mol=7.0×10 -3 mol n(SrCl 2 ·6H 2 O)=3.5×10 -3 mol,m(SrCl 2 ·6H 2 O)= 3.5×10 -3 mol×267 g/mol=0. 9345g.所以产品纯度为0. 9345g÷1g×100%=93.45%. |