Question

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

已知：①M(SrCl2·6H2O)=267 g/mol；

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

③經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl－外，還含有少量Ba2+雜質(zhì)。

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

（2）過濾2后還需進行的兩步操作是______、_________。

（3）加入硫酸的目的是_________________；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，不含其它與Ag+反應(yīng)的離子），待Cl―完全沉淀后，用含F(xiàn)e3+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____________（保留4位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）SrSO4+4CSrS+4CO↑；（2）洗滌；干燥；（3）除去Ba2+雜質(zhì)；0.03；

（4）①加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由無色變?yōu)榧t色，且30s不褪色 ②93.45%。

【解析】

試題分析：（1）隔絕空氣高溫焙燒，若2 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了16mol電子。則每1molS 獲得8mol電子，元素化合價降低8價，由于原來是+6價，所以反應(yīng)后變?yōu)?2價，根據(jù)電子守恒、原子守恒，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SrSO4+4CSrS+4CO↑；（2）過濾2后的溶液為SrCl2，該物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，所以從溶液中獲得SrCl2·6H2O，還需進行的兩步操作是洗滌；干燥，就得到純凈的SrCl2·6H2O，（3）由于BaSO4是難溶于水的物質(zhì)，所以在操作過程中加入硫酸目的是使溶液中的Ba2+形成BaSO4沉淀，而除去Ba2+雜質(zhì)；Kap(BaSO4)=1.1×10－10，由于溶液中Ba2+濃度為1×10－5 mol/L，則c(SO42-)=1.1×10－10÷1×10－5 mol/L=1.1×10－5 mol/L，根據(jù)Kap(SrSO4)= 3.3×10－7可知c(Sr2+)=3.3×10－7÷1.1×10－5 mol/L=3.0×10－2 mol/L=0.03mol/L；（4）①若NH4SCN不再與剩余的Ag+結(jié)合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就會含有SCN-，就會與Fe3+產(chǎn)生絡(luò)合物是溶液變?yōu)榧t色，因此滴定達到終點時再滴加最后一滴溶液，溶液由無色變?yōu)檠�紅色，且30 s不褪色；②n(NH4SCN)= 0.2000 mol/L×0.02L=4.0×10-3mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag+的物質(zhì)的量為：n(Ag+)=4.0×10-3mol，則與Cl-反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為：n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol，1.000g產(chǎn)品中SrCl26H2O的物質(zhì)的量為：n(SrCl26H2O)=1/2 n(Ag+)=3.5×10-3mol，1.000g產(chǎn)品中SrCl26H2O的質(zhì)量為：m(SrCl26H2O)=33.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g，所以產(chǎn)品純度為：(0.9435g÷1g)×100%=93.45%。