Question

【題目】一種工業(yè)制備SrCl2·6H2O的生產(chǎn)流程如下圖所示：

已知：①M(SrCl2·6H2O)＝267 g/mol；

②Ksp(SrSO4)＝3.3×10－7、Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10；

③經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中有Sr2＋和Cl－及少量Ba2＋。

(1)隔絕空氣高溫焙燒，若2 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了16 mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________ 。

(2)過濾2后還需進(jìn)行的兩步操作是_____、_____。

(3)加入硫酸溶液的目的是_____；為了提高原料的利用率，濾液中Sr2＋的濃度應(yīng)不高于_____ mol/L(注：此時濾液中Ba2＋濃度為1×10－5 mol/L)。

(4)產(chǎn)品純度檢測：稱取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×10－2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl－外，不含其他與Ag＋反應(yīng)的離子)，待Cl－完全沉淀后，用含Fe3＋的溶液作指示劑，用0.2000 mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)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滴定反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是_____。

②若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL，則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量百分含量為_____。

Answer 1

【答案】SrSO4＋4CSrS＋4CO↑洗滌干燥除去Ba2＋0.03滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s不褪色93.45%

【解析】

（1）2molSrSO4中只有S被還原，以及轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為16mol，S變化的價態(tài)為16/2=8mol，即S被還原成的價態(tài)為－2價，根據(jù)裝置圖隔絕空氣焙燒時產(chǎn)生CO，則發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為SrSO4＋4CSrS＋4CO↑；

（2）濾液中得到六水合氯化鍶需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，因此還需要經(jīng)過的步驟是洗滌和干燥；

（3）根據(jù)題意③，經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中有Sr2＋、Cl－，還有少量的Ba2＋，因此加入適量的H2SO4的目的是除去雜質(zhì)Ba2＋；溶液Ba2＋濃度為1×10－5mol·L－1，則溶液中c(SO42－)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2＋)=1.1×10－10/1×10－5mol·L－1=1.1×10－5mol·L－1，實驗制備SrCl2，因此盡可能減少Sr2＋的損失，SrSO4最多為飽和溶液，因此溶液中Sr2＋的濃度不高于：c(Sr2＋)=Ksp(SrSO4)/c(SO42－)=3.3×10－7/1.1×10－5mol·L－1=0.03mol·L－1；

（4）①根據(jù)題意，用NH4SCN滴定過量Ag＋，用Fe3＋作指示劑，因此滴定反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴NH4SCN溶液，溶液變?yōu)?/span>(血)紅色，且30s不褪色；

②NH4SCN與AgNO3發(fā)生反應(yīng)：NH4SCN＋AgNO3=AgSCN↓＋NH4NO3，過量的Ag＋物質(zhì)的量為20.00×10－3×0.2mol=4×10－3mol，SrCl2與AgNO3發(fā)生反應(yīng)離子方程式為Cl－＋Ag＋=AgCl↓，此時消耗的Ag＋的物質(zhì)的量為(1.1×10－2－4×10－3)mol=7×10－3mol，SrCl2·2H2O～2Cl－～2Ag＋，m(SrCl2·2H2O)=7×10－3×267/2g=0.9345g，即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9345/1×100%=93.45%。