Question

锶(Sr)为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl₂•6H₂O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO₄)为原料制备，生产流程如图：

已知：①经盐酸浸取后的溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，还有少量的Ba²⁺杂质。

②BaSO₄的溶度积常数为1.1×10^-10，SrSO₄的溶度积常数为3.3×10^-7。

③SrCl₂•6H₂O的摩尔质量为267g/mol。

（1）工业上天青石焙烧前应先研磨粉碎，其目的是__。

（2）工业上天青石隔绝空气高温焙烧时，若0.5molSrSO₄中只有S元素被还原，且转移了4mol电子。则该反应的化学方程式为__。

（3）浸取后加入硫酸的目的是 用离子方程式表示 __。为了提高原料的利用率，滤液中Sr²⁺的浓度应不高于__mol/L。

（注：此时滤液中Ba²⁺浓度为1.0×10^-5mol/L）。

（4）产品纯度检测：称取1.000g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃0.01mol的AgNO₃溶液。溶液中除Cl^-外，不含其它与Ag⁺反应的离子 ，待Cl^-完全沉淀后，滴入1—2滴含Fe³⁺的溶液作指示剂，用0.2000mol/L的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出。已知：SCN^-先与Ag⁺反应。

①滴定反应达到终点的现象是__。

②若滴定过程用去上述浓度的NH₄SCN溶液20.00mL，则产品中SrCl₂•6H₂O的质量百分含量为___(保留3位有效数字)。

（5）由SrCl₂•6H₂O晶体制取无水氯化锶的主要仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架外，还有___。

Answer

增加反应物的接触面积，提高化学反应速率 SrSO4+4CSrS+4CO↑ SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 0.03 当加入最后1滴NH4SCN溶液时，溶液由无色变为红色，且30s内不褪色 80.1% 坩埚

【解析】

以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备六水氯化锶(SrCl2•6H2O)，由流程可知，天青石和碳隔绝空气高温焙烧生成CO、SrS，SrS加盐酸后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Ba2+杂质，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡，滤液中含SrSO4、SrCl2，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O，据此分析解答。

(1)研磨粉碎的目的是增加反应物的接触面积，提高化学反应速率；

(2)由SrSO4中只有S被还原，且1mol SrSO4反应电子转移8mol，则该反应的化学方程式为SrSO4+4C SrS+4CO↑；

(3)在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+杂质，反应为：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；由于在Ba2+浓度为1×10-5 mol/L，BaSO4的溶度积常数为1.1×10-10，所以c(SO42-)=mol/L=1.1×10-5mol/L，而SrSO4的溶度积常数为3.3×10-7，所以c(Sr2+)=mol/L=3.0×10-2=0.03mol/L；

(4)①若NH4SCN不与剩余的Ag+结合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就会含有SCN-，就会与Fe3+产生络合物是溶液变为红色，因此滴定达到终点时溶液由无色变为血红色，且30 s不褪色；

②n(NH4SCN)=0.2000mol/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+的物质的量为：n(Ag+)=4.0×10-3mol，则与Cl-反应的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=1×10-2 mol-4.0×10-3mol=6.0×10-3mol，1.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量为：n(SrCl2•6H2O)=×n(Ag+)=3×10-3mol，1.000g产品中SrCl2•6H2O的质量为：m(SrCl2•6H2O)=3×10-3mol×267 g/mol=0.801g，所以产品纯度为：×100%=80.1%；

(5)由SrCl2•6H2O晶体制取无水氯化锶的仪器有酒精灯、泥三角、三脚架、坩埚。