Question

19．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；
②SrSO₄、BaSO₄的溶度积常数分别为3.3×10^-7、1.1×10^-10；
③六水氯化锶晶体61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是增加反应物的接触面积，提高反应速率，提高原料的转化率．
（2）天青石和碳隔绝空气高温焙烧时 SrSO₄中只有S被还原，且1mol SrSO₄反应电子转移8mol，该反应的化学方程式SrSO₄+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SrS+4CO↑．
（3）“滤渣”是BaSO₄．（写化学式）
（4）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，“过滤2”后需经过“洗涤，干燥”的操作：
①洗涤氯化锶晶体最好选用饱和氯化锶溶液，其原因是既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失．
②工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是A（填字母）．
A．50～60℃B．70～80℃C．80～100℃D．100℃以上
（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AgNO₃1.100×10^-2 mol的AgNO₃溶液（此时溶液中除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0.2000mol/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，滴定达到终点的现象是溶液由无色变为血红色，且30s不褪色．

Answer 1

分析 以天青石（主要成分为SrSO₄）为原料制备六水氯化锶（SrCl₂•6H₂O），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SrCl₂•6H₂O，以此来解答．

解答 解：（1）研磨粉碎的目的是增加反应物的接触面积，提高反应速率，提高原料的转化率，故答案为：增加反应物的接触面积，提高反应速率，提高原料的转化率；
（2）由SrSO₄中只有S被还原，且1mol SrSO₄反应电子转移8mol，则该反应的化学方程式为SrSO₄+4C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ SrS+4CO↑，
故答案为：SrSO₄+4C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ SrS+4CO↑；
（3）由上述分析可知，滤渣为BaSO₄，故答案为：BaSO₄；
（4）①洗涤氯化锶晶体最好选用饱和氯化锶溶液，是因饱和氯化锶溶液既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失，
故答案为：既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失；
②六水氯化锶晶体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；
（5）0.2000mol/L的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，则用含Fe³⁺的溶液作指示剂，当标准液过量时Fe³⁺、SCN^-结合生成络离子，溶液为血红色，所以滴定达到终点的现象是溶液由无色变为血红色，且30s不褪色，故答案为：溶液由无色变为血红色，且30s不褪色．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中发生的化学反应及物质分离方法为解答的关键，涉及反应速率、氧化还原反应、滴定原理等，注意信息与所学知识的综合应用，综合性较强，题目难度中等．