Question

鍶(Sr)是人體必需的微量元素，其單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)與鈣、鋇的相似。實(shí)驗(yàn)室用含碳酸鍶的廢渣(含SrCO₃ 38.40%，SrO12.62%，CaCO₃ 38.27%，BaCO₃ 2.54%，其它不溶于硝酸的雜質(zhì)8.17%)制備硝酸鍶粗品的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）市售濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，密度為1.4g/cm³，要配制30%稀硝酸500mL，還需要查閱的數(shù)據(jù)是       ，若配制過程中不使用天平，則必須要計(jì)算的數(shù)據(jù)是           ，必須要使用的儀器是                。

已知兩種鹽的溶解度(g/100 g水)如下表

溫度/℃物質(zhì)	0	20	30	45	60	80	100
Sr(NO3)2	28.2	40.7	47	47.2	48.3	49.2	50.7
Ca(NO3)2·4H2O	102	129	152	230	300	358	408

 

（2）由浸取后得到的混合物制備硝酸鍶粗品的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：過濾、        、       、洗滌，干燥。

已知，硝酸鈣能溶于有機(jī)溶劑A中。式量：Sr(NO₃)₂–212、Ba(NO₃)₂–261、Ca(NO₃)₂–164

（3）制得的硝酸鍶粗品中含少量Ca(NO₃)₂、Ba(NO₃)₂等雜質(zhì)。測(cè)定硝酸鍶純度的實(shí)驗(yàn)如下：稱取5.39g硝酸鍶樣品，加入足量的有機(jī)溶劑A，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，剩余固體5.26g，將此固體配成250 mL的溶液，取出25.00 mL，調(diào)節(jié)pH為7，加入指示劑，用濃度為0.107mol/L的碳酸鈉溶液滴定至終點(diǎn)，消耗碳酸鈉溶液22.98mL。

滴定過程的反應(yīng)：Sr^2＋＋CO₃^2－→ SrCO₃↓　　Ba^2＋＋CO₃^2－→ BaCO₃↓

①滴定選用的指示劑為              ，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為            。

②該硝酸鍶粗品中，硝酸鍶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為            （小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）。若滴定前樣品中Ca(NO₃)₂沒有除盡，所測(cè)定的硝酸鍶純度將會(huì)            (填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

 

Answer 1

【答案】

（1）30%稀硝酸的密度 濃硝酸和蒸餾水的體積  量筒、燒杯、玻璃棒

（2）蒸發(fā)結(jié)晶  趁熱過濾

（3）①酚酞  溶液變?yōu)榧t色且30s不變色   ②0.95（212x+261y=5.26   x+y=0.0246）  偏高

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量相等，還需要查閱的數(shù)據(jù)是30%稀硝酸的密度，若配制過程中不使用天平，則必須要計(jì)算的數(shù)據(jù)是濃硝酸和蒸餾水的體積，必須要使用的儀器是量筒、燒杯、玻璃棒。

（2）由表中的數(shù)據(jù)可以看出，Sr(NO₃)₂的溶解度隨著溫度的升高變化不大，而硝酸鈣的溶解度隨溫度變化較大，因此可通過由浸取后得到的混合物制備硝酸鍶粗品的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾，洗滌，干燥得到。

（3）①分析滴定過程可知，樣品溶液無色，滴入碳酸鈉沉淀完全可以滴入酚酞試液指示終點(diǎn)，滴入最后一滴溶液呈紅色，半分鐘內(nèi)部褪色，故答案為：酚酞；溶液由無變?yōu)闇\紅色30秒內(nèi)不退色；②若滴定前樣品中Ca（NO₃）₂沒有除盡，多消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液碳酸鈉，依據(jù)滴定誤差分析，c（待測(cè)液）=，消耗標(biāo)準(zhǔn)液多，所測(cè)定的硝酸鍶純度會(huì)偏高，故答案為：偏高。已知，硝酸鈣能溶于有機(jī)溶劑A中，質(zhì)量為5.39-5.26=0.03g。和碳酸根反應(yīng)的只有鋇離子和鍶離子，濃度為0.107mol/L的碳酸鈉溶液22.98mL，物質(zhì)的量為0.00246mol，設(shè)硝酸鋇和硝酸鍶的物質(zhì)的量為y和x，建立方程式為212x+261y=5.26   x+y=0.0246，再由硝酸鍶的質(zhì)量由總質(zhì)量5.39減去硝酸鈣和硝酸鋇的質(zhì)量，求得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.95。

考點(diǎn)：本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的分析判斷，分離混合物的流程，化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素分析，滴定實(shí)驗(yàn)的步驟和指示劑選擇，誤差分析應(yīng)用。