Question

【題目】一種“氫氧化鍶-氯化鎂法”制備“牙膏用氯化鍶（SrCl2·6H2O）”的工藝流程如下：

（1）鍶與鈣元素同主族。金屬鍶應保存在_______中（填“水”、“乙醇”或“煤油”）。

（2）天青石(主要成分SrSO4)經過多步反應后可制得工業碳酸鍶。其中第一步是與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶，該過程的化學方程式為__________。

（3）工業碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質。“濾渣”的主要成分是______。

（4）“重結晶”時蒸餾水用量（以質量比mH2O：mSrO表示）對Sr(OH)2·8H2O純度及產率的影響如下表。最合適的質量比為____________，當質量比大于該比值時，Sr(OH)2·8H2O產率減小，其原因是_____。

質量mH2O：mSrO	4：1	5：1	6：1	7：1	8：1	9：1	10：1
Sr(OH)2·8H2O純度%	98.64	98.68	98.65	98.64	98.63	98.63	98.65
Sr(OH)2·8H2O產率%	17.91	53.36	63.50	72.66	92.17	89.65	88.93

（5）水氯鎂石是鹽湖提鉀后的副產品，其中SO42-含量約為1%，“凈化”過程中常使用SrCl2 除雜，寫出該過程的離子方程式__________。

（6）將精制氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂溶液在90℃時反應一段時間，下列判斷MgCl2是否反應完全的最簡易可行的方法是______（填標號）。

A 反應器中沉淀量不再增加 B 測定不同時間反應液pH

C 測定Sr2+濃度變化 D 向反應器中滴加AgNO3溶液觀察是否有沉淀

（7）若需進一步獲得無水氯化鍶，必須對SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)進行脫水。脫水過程采用烘干法在170℃下預脫水，失重達33.7%，此時獲得的產物化學式為________。

Answer 1

【答案】煤油 SrSO4+4CSrS+4CO↑ Ca(OH)2，MgO 8：1 隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減小 SO42-+Sr2+= SrSO4↓ B SrCl2·H2O

【解析】

流程圖可知：工業碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質，高溫煅燒生成對應的氧化物SrO、CaO、MgO、BaO，SrO與水反應生成Sr(OH)2，CaO與水反應生成Ca(OH)2，微溶于水，BaO與水反應生成Ba(OH)2，MgO難溶于水；過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2，MgO；鍶與鈣元素同主族，均活潑，所以保存在煤油中；SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO；SrCl2 除SO42-雜質利用的是沉淀法；氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂反應后生成氯化鍶和氫氧化鎂，由于溶液pH變化明顯，最簡單的方法是測定不同時間反應液的pH；根據脫水失重的比例計算出失水的物質的量，進而求出化學式。據此分析。

(1)鍶與鈣元素同主族,且鍶的金屬性大于鈣，易與水、乙醇等物質反應，故金屬鍶應保存在煤油中；答案為：煤油；

(2)根據氧化還原反應原理可知SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO，化學方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑；答案為：SrSO4+4CSrS+4CO↑；

(3)工業碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質，高溫煅燒生成對應的氧化物CaO、MgO、BaO，CaO與水反應生成Ca(OH)2，微溶于水，BaO與水反應生成Ba(OH)2，MgO難溶于水；過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2，MgO；答案為：Ca(OH)2，MgO；

(4)根據圖表信息得質量比為8：1時Sr(OH)2·8H2O的純度和產率均相對較高；當質量比大于該比值時，Sr(OH)2·8H2O產率減小，其原因是隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減小；答案為：8：1；隨著蒸餾水溶劑的增加，在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減小；

(5)“凈化”過程中常使用SrCl2 除SO42-雜質，以生成沉淀的方式除雜，離子方程式為SO42-+Sr2+= SrSO4↓；答案為：SO42-+Sr2+= SrSO4↓；

(6)氫氧化鍶完全溶于水，與氯化鎂反應后生成氯化鍶和氫氧化鎂，由于溶液pH變化明顯，最簡單的方法是測定不同時間反應液的pH；答案為：B；

(7)SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)脫水過程采用烘干法在170℃下預脫水，失重達33.7%，失重為H2O的質量。假設SrCl2·6H2O的物質的量1mol，質量為267g，在170℃下預脫水，失重33.7%，失重的質量為267g×33.7%=90g，則失水的物質的量為5mol，則此時產物的化學式為SrCl2·H2O；答案為：SrCl2·H2O；