Question

碳酸锶广泛应用于电子工业．以天青石（主要成分为SrSO₄）为基本原料制备碳酸锶．
（1）碳还原法制备．
①已知：SrSO₄（s）+4C（s）

高温

4CO（g）+SrS（s）；△H=+akJ?mol^-1
SrSO₄（s）+2C（s）

高温

2CO₂（g）+SrS（s）；△H=+bkJ?mol^-1
则反应C（s）+CO₂（g）

高温

2CO（g）的△H=

(a-b)

2

kJ?mol^-1．
②SrS是强碱弱酸盐，热水中发生水解的化学反应方程式为

S^2-+H₂OHS^-+OH^-

．
③水解所得Sr（OH）₂与NH₄HCO₃按照物质的量比1：1投料制备SrCO₃，则化学反应方程式为

Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0

．
（2）湿法制备．（已知：Ksp（SrSO₄）=3.2×10^-7，Ksp（SrCO₃）=1.1×10^-10）
①将天青石矿粉与Na₂CO₃溶液搅拌混匀、加热，发生的离子反应方程式为

SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-

．
②当转化完成时，混合液中c（C

O

2- 3

）=1.0×10^-3mol/L，c（S

O

2- 4

）=

2.9

mol/L．

Answer 1

分析：（1）①根据已知反应和目标反应利用盖斯定律来计算反应热；
②弱酸根离子水解显碱性；
③Sr（OH）₂与NH₄HCO₃按照物质的量比1：1投料反应生成SrCO₃、NH₃．H₂O、H₂0；
（2）①SrSO₄、SrCO₃不溶于水，在离子反应中应保留化学式；
②当转化完成时，根据Ksp（SrCO₃）计算c（Sr²⁺），再根据Ksp（SrSO₄）计算c（SO₄^2-）．

解答：解：（1）①由Ⅰ：SrSO₄（s）+4C（s）

高温

4CO（g）+SrS（s）；△H=+akJ?mol^-1，
Ⅱ：SrSO₄（s）+2C（s）

高温

2CO₂（g）+SrS（s）；△H=+bkJ?mol^-1，
则根据盖斯定律可知，反应

Ⅰ-Ⅱ

2

可得到反应C（s）+CO₂（g）

高温

2CO（g），
其△H=

(a-b)

2

kJ/mol，故答案为：

(a-b)

2

；
②SrS是强碱弱酸盐，硫离子水解的离子反应为S^2-+H₂O  HS^-+OH^-，
故答案为：S^2-+H₂O  HS^-+OH^-；
③Sr（OH）₂与NH₄HCO₃按照物质的量比1：1投料反应生成SrCO₃、NH₃．H₂O、H₂0，该反应为Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0，
故答案为：Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0；
（2）①SrSO₄、SrCO₃不溶于水，天青石矿粉与Na₂CO₃溶液搅拌混匀、加热生成硫酸钠和碳酸锶，
离子反应为SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-，
故答案为：SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-；
②Ksp（SrSO₄）=3.2×10^-7，Ksp（SrCO₃）=1.1×10^-10，当转化完成时，混合液中c（CO₃^2-）=1.0×10^-3mol/L，
所以c（Sr²⁺）=

1.1×10-10

1.0×10-3

=1.1×10^-7mol/L，c（SO₄^2-）=

3.2×10-7

1.1×10-7

=2.9mol/L，
故答案为：2.9．

点评：本题考查盖斯定律计算反应热及溶度积的计算，注意利用习题中的信息和所学知识的结合即可解答，题目难度不大．