Question

氯化锶晶体在工业上常用作铝的缓蚀剂。工业上一般用难溶于水的的碳酸锶（SrCO₃）为原料（含少量钡和铁的化合物等），制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂•6H₂O）的过程为：

已知：Ⅰ．SrCl₂•6H₂O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水；

Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

（1）操作①在实际工业生产中常常把碳酸锶粉碎并加以搅拌，其目的是                。碳酸锶与盐酸反应的化学方程式为__________________。

（2）操作②在酸性条件下，加入30% H₂O₂溶液的目的是：                          。

（3）操作③将溶液的pH值由1调节至           （填选项）；所得滤渣的主要成分是             （填化学式）。

A．1.5              B．4                 C．7           D．9.7

（4）工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是                    。

（5）操作⑥中，洗涤氯化锶晶体最好选用___________。

A．水         B．稀硫酸       C．氢氧化钠溶液       D．氯化锶饱和溶液

（6）若滤液中Ba²⁺ 浓度为1×10^－5mol/L，则滤液中Sr^2＋物质的量浓度不大于              mol/L。

（已知：K_sp[SrSO₄]=3.3×10^－7，K_sp[BaSO₄]=1.1×10^－10）

Answer

（1）加快反应速率，提高原料利用率；SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑

（2）将Fe2＋氧化成Fe3＋

（3）B；Fe（OH）3、BaSO4

（4）温度高有利于除去湿存（晶体表面附着的）水，但温度高于61℃时，氯化锶晶体中的结晶水也会失去

（5）D （6）3×10－2 mol•L－1

【解析】

试题分析：以SrCO3为原料制备六水氯化锶（SrCl2•6H2O），由流程可知，SrCO3和盐酸反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Fe2+、Ba2+杂质，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，加入过氧化氢将Fe2＋氧化为Fe3＋，调节溶液pH可生成氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl2，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O。

（1）操作①把碳酸锶粉碎并加以搅拌，其目的是加快反应速率，提高原料利用率；碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水，化学方程式为SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑。

（2）操作②在酸性条件下，加入30% H2O2溶液的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋。

（3）根据信息II知Fe3＋在pH=3.7时沉淀完全，应将溶液的pH值由1调节至4，选B；所得滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4。

（4）根据信息I知工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是温度高有利于除去湿存（晶体表面附着的）水，但温度高于61℃时，氯化锶晶体中的结晶水也会失去。

（5）操作⑥中，洗涤氯化锶晶体应减少氯化锶的溶解损失，还要防止引入杂质，最好选用氯化锶饱和溶液，选D。

（6）若滤液中Ba2+ 浓度为1×10－5mol/L，则溶液中硫酸根浓度为c(SO42—)= Ksp [ BaSO4 ]/c(Ba2＋)= (1.1×10－10)÷(1×10－5)= 1.1×10－5mol/L，为防止生成硫酸锶沉淀，则滤液中Sr2＋物质的量浓度不大于Ksp [ SrSO4 ]/ c(SO42—)= 3×10－2mol/L。

考点：考查化学工艺流程分析