Question

【題目】高純硝酸鍶[化學式：Sr(NO3)2]用于制造信號燈、光學玻璃等。

⑴工業(yè)級硝酸鍶中常含有硝酸鈣、硝酸鋇等雜質(zhì)，其中硝酸鈣可溶于濃硝酸，而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸。請結(jié)合相關(guān)信息，補充完整提純硝酸鍶的下列實驗步驟：

①取含雜質(zhì)的硝酸鍶樣品，_____，攪拌。

②_____。

③將濾渣溶于水中，加略過量鉻酸使Ba2+沉淀，靜置后加入肼（N2H4）將過量鉻酸還原，調(diào)節(jié)pH=7～8，過濾。

④將濾液用硝酸調(diào)節(jié)pH=2～3，_____，過濾，洗滌。

⑤將得到的Sr(NO3)2·2H2O晶體在100 ℃條件下干燥，得到高純硝酸鍶。

⑵Sr(NO3)2受熱易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃時Sr(NO2)2進一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定質(zhì)量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2樣品，加熱至完全分解，得到5.20 g SrO固體和5.08 g混合氣體。計算該樣品中Sr(NO3)2的質(zhì)量分數(shù)_________（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】向其中加入濃HNO3 過濾，并用濃HNO3洗滌濾渣 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 m(樣品)=5.20 g+5.08 g=10.28g，n(SrO)==0.05 mol；n[Sr(NO3)2]×212 g·mol－1+ n[Sr(NO2)2]×180 g·mol－1=10.28 g，n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] =0.05mol，解得n([Sr(NO3)2]=0.04mol，n[Sr(NO2)2]=0.01mol，ω[Sr(NO2)2]= ×100%=82.49%

【解析】

（1）利用信息“硝酸鈣可溶于濃硝酸，而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸”，可確定提純硝酸鍶的步驟：

①將樣品加入濃HNO3中，攪拌；

②過濾，并用濃HNO3洗滌濾渣，取濾渣（含有硝酸鍶、硝酸鋇）；

④將濾渣中的硝酸鋇沉淀分離除去；

⑤取濾液（含硝酸鍶），再通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌便可得到較純的硝酸鍶晶體；

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算樣品質(zhì)量，根據(jù)Sr原子守恒、Sr（NO2）2的Sr（NO3）2的總質(zhì)量列方程計算各自物質(zhì)的量，進而計算樣品中Sr（NO3）2的質(zhì)量分數(shù)。

（1）利用信息“硝酸鈣可溶于濃硝酸，而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸”，可確定提純硝酸鍶的步驟：

①將樣品加入濃HNO3中，攪拌；

②過濾，并用濃HNO3洗滌濾渣，取濾渣（含有硝酸鍶、硝酸鋇）；

④將濾渣中的硝酸鋇沉淀分離除去；

⑤取濾液（含硝酸鍶），再通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌便可得到較純的硝酸鍶晶體，

故答案為：①向其中加入濃HNO3；②過濾，并用濃HNO3洗滌濾渣；④蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；

（2）m(樣品)=5.20 g+5.08 g=10.28g，n(SrO)==0.05 mol；n[Sr(NO3)2]×212 g·mol－1+ n[Sr(NO2)2]×180 g·mol－1=10.28 g，n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] =0.05mol，解得n([Sr(NO3)2]=0.04mol，n[Sr(NO2)2]=0.01mol，ω[Sr(NO2)2]= ×100%=82.49%；

答：該樣品中Sr（NO3）2的質(zhì)量分數(shù)為82.49%。