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【题目】锶(Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与钙和钡属于第ⅡA族元素。

(1)碱性:Sr(OH)2___Ba(OH)2(填“<”或“>”;锶的化学性质与钙和钡类似,用原子结构的观点解释其原因是___

(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4BaCO3FeOFe2O3Al2O3SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应,过滤;

Ⅱ.向滤渣中加入足量盐酸充分反应,过滤;

Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入足量的稀硫酸,过滤;

Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入氯水,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;

Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量的碳酸氢铵溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗净,烘干,得SrSO3

已知:ⅰ.相同温度时溶解度:BaSO4SrCO3SrSO4CaSO4

ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:

物质

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀的pH

1.9

7.0

3.4

完全沉淀的pH

3.2

9.0

4.7

①步骤Ⅰ中,反应的化学方程式是______。为提高此步骤中锶的转化效果可以采取的措施有(任答两点即可):______

②步骤Ⅱ中,能与盐酸反应而溶解的物质有______

③步骤Ⅳ的目的是_______

④下列关于该工艺流程的说法正确的是________(填字母代号)。

a.该工艺产生的废液含较多的NH4+Na+SO42-Cl-

b.SiO2在步骤Ⅰ操作时被过滤除去

c.步骤Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液可以提高NH4HCO3的利用率

【答案】 同一主族元素,原子最外层电子数相同 SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4 增加碳酸钠溶液的浓度,搅拌 SrCO3BaCO3FeOFe2O3Al2O3 Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+Al3+沉淀完全 ac

【解析】

(1)同主族,最外层电子数相同,性质相似,从上到下金属性增强;

(2)①SrSO4与碳酸钠溶液反应,沉淀转化的实质是溶解平衡的移动,将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热12 h,经过滤、洗涤,得到碳酸锶,说明碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度;

SrCO3BaCO3FeOFe2O3Al2O3均与盐酸反应;

③先加入次氯酸,氧化亚铁离子,再用氨水调pH约为7,使铁离子、铝离子转化为沉淀。

(1)金属性SrBa,则碱性:Sr(OH)2Ba(OH)2,锶的化学性质与钙和钡类似,是因同一主族元素,原子最外层电子数相同;

(2)①I中只有SrSO4与碳酸钠溶液反应,反应为SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4,增加碳酸钠溶液的浓度,平衡正向进行,在反应过程中不断搅拌可以提高反应的速率和效率;

②由物质的溶解性可知,只有碳酸盐和金属氧化物与盐酸反应,则SrCO3BaCO3FeOFe2O3Al2O3均与盐酸反应;

③由生成氢氧化物沉淀的pH可知,Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+Al3+沉淀完全;

a.分析过程可知该工艺产生的废液含较多的NH4+Na+SO42-Cl-a正确;

b.I.将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应,发生反应SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4,过滤不能除去不溶性SiO2II.向滤渣中加入足量盐酸充分反应,过滤,SiO2不溶于盐酸,过滤除去,b错误;

c.此时Sr(OH)2NH4HCO3反应时会有一个副反应:生成的NH3·H2ONH4HCO3的反应,浪费了一部分NH4HCO3,如果加入溶液不会影响反应过程,但是会稀释NH3·H2O的浓度,使得副反应更慢、占的比例更少,也就是提高了NH4HCO3的利用率,c正确;

故合理选项是ac

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【题目】25℃时,向20.00 mL 0.100 0 mol·L1 CH3COOH中滴加0.100 0 mol·L1 NaOH过程中,pH变化如图所示。

(1)A点溶液pH 1,用电离方程式解释原因:___________________

(2)下列有关B点溶液的说法正确的是_______(填字母序号)

a.溶质为:CH3COOHCH3COONa

b.微粒浓度满足:c(Na) + c(H) = c(CH3COO) + c(OH)

c.微粒浓度满足:c(Na) = c(CH3COOH) + c(CH3COO)

d.微粒浓度满足:2c(H) + c(CH3COO) =2c(OH) +c(CH3COOH)

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温度/℃

0

10

20

30

40

60

80

90

100

Sr(OH)2

0.91

1.25

1.77

2.64

3.95

8.42

20.2

44.5

91.2

A元素氢氧化物

Be(OH)2

Mg(OH)2

Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

25℃时饱和溶液浓度molL-1

8.00×10-6

5.00×10-4

2.00×10-2

6.00×10-2

2.00×10-1

I.(1)SrO2中氧元素的化合价为___Sr(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性___。(填“强”或“弱”),25℃时Mg(OH)2的溶度积为___

(2)工业上可以用SrO与铝粉充分混合,在真空加热反应生成金属锶和3SrO8Al2O3,写出该反应的化学方程式___

Ⅱ.以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)生产Sr(OH)2xH2O的工艺如下:

(3)滤渣2为混有CaCO3SrCO3,写出生成SrCO3的化学方程式___

(4)加热水浸固体3是为了获得较为纯净的Sr(OH)2涪液,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,有利于___

(5)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2xH2O产品的步骤为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。为得到较大颗粒的Sr(OH)2xH2O晶体,可采用的方法是___(填一种)。

(6)取m g纯净Sr(OH)2xH2O产品溶于水,加入过量纯碱溶液后过滤、洗涤、干燥后,得到n g滤渣,则x=___(用含mn的式子表示)。

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1)电解过程中,X 极区溶液的 pH__(填增大”“减小不变)。

2)电解过程中,Y 极发生的电极反应之一为 Fe6e+8OH=FeO42+4H2O 若在 X 极收集到672 mL 气体,在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积),则 Y 电极(铁电极)质量减少__g

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