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2.2×10^-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___。

(4)产品纯度检测：称取2.000g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___(请列出计算式，无需计算)。

(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↑ 除去杂质Ba2+ SO+Ba2+=BaSO4↓ 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 ×100% 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加盐酸溶解后所得溶液中除含有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，滤液中主要含SrCl2，最后加热蒸发、冷却结晶、过滤得到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0.5molSrSO4中只有S被还原且转移了4mol电子，则1mol SrSO4反应电子转移8mol，所以硫酸锶的还原产物为SrS，则该反应的化学方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑；

(3)硫酸钡的溶度积常数比硫酸锶的溶度积常数小得多，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↓；

(4)①已知：SCN-先与Ag+反应，NH4SCN与剩余的Ag+结合形成AgSCN白色沉淀，当把溶液中的Ag+全部沉淀，再加入NH4SCN电离出的SCN-就会与Fe3+产生络合物使溶液变为红色，因此当加入最后1滴NH4SCN溶液达到终点时，溶液由无色变为红色，且30 s不褪色；

②n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=0.2×0.02mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中过量的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=0.2×0.02mol，则与Cl-反应的Ag+的物质的量n(Ag+)=0.01mol-0.2×0.02mol =(0.01-0.2×0.02)mol，2.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量n(SrCl2•6H2O)=×n(Ag+)=mol，2.000g产品中SrCl2•6H2O的质量m(SrCl2•6H2O)=mol×267 g/mol=g，所以产品纯度为：×100%=×100%；

(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。