Question

高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂?6H₂O）具有很高的經濟價值，工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶（SrCO₃）為原料（含少量鋇和鐵的化合物等），制備高純六水氯化鍶晶體的過程為：

已知：Ⅰ．SrCl₂?6H₂O晶體在61℃時開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水．
Ⅱ．有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH表：

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

（1）操作①加快反應速率的措施有

 

（寫一種）．碳酸鍶與鹽酸反應的離子方程式

 

．
（2）酸性條件下，加入30% H₂O₂溶液，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其離子方程式為

 

．
（3）在步驟②-③的過程中，將溶液的pH值由1調節(jié)至4時，宜用的試劑為

 

．
A．氨水      B．氫氧化鍶粉末     C． 氫氧化鈉     D．碳酸鈉晶體
（4）操作③中所得濾渣的主要成分是

 

 （填化學式）．
（5）步驟④的操作是

 

、

 

．
（6）工業(yè)上用熱風吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是

 

A．50～60℃B．70～80℃C．80～100℃D．100℃以上．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：以SrCO₃為原料制備六水氯化鍶（SrCl₂?6H₂O），由流程可知，SrCO₃和鹽酸反應后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，還含有少量Fe²⁺、Ba²⁺雜質，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，加入過氧化氫，調節(jié)溶液pH可生成氫氧化鐵沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，濾液中含SrCl₂，最后蒸發(fā)、冷卻結晶得到SrCl₂?6H₂O，以此來解答．

解答： 解：以SrCO₃為原料制備六水氯化鍶（SrCl₂?6H₂O），由流程可知，SrCO₃和鹽酸反應后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，還含有少量Fe²⁺、Ba²⁺雜質，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，加入過氧化氫，調節(jié)溶液pH可生成氫氧化鐵沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，濾液中含SrCl₂，最后蒸發(fā)、冷卻結晶得到SrCl₂?6H₂O，
（1）增大反應速率，則增大濃度，加熱，或者攪拌，增大接觸面積，碳酸鍶與鹽酸反應生成氯化鍶、二氧化碳和水，反應的離子方程式為SrCO₃+2H⁺=Sr²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：加熱、充分攪拌、適當增加鹽酸濃度等；SrCO₃+2H⁺=Sr²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）酸性條件下，加入30% H₂O₂溶液，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時生成水，反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）調節(jié)pH除去Fe³⁺等，要不能引入雜質，最好選用氫氧化鍶粉末或氧化鍶粉末，故答案為：B；
（4）由于前面加入了稀硫酸故有硫酸鋇生成，水解可生成氫氧化鐵沉淀，所以沉淀有兩種即BaSO₄、Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃、BaSO₄；
（5）由濾液得到晶體，應經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶等操作，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；
（6）六水氯化鍶晶體61℃時開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水，則用熱風吹干六水氯化鍶，選擇的適宜溫度范圍是50～60℃，故答案為：A．

點評：本題考查制備實驗方案的設計，為高頻考點，把握制備流程中發(fā)生的化學反應及物質分離方法為解答的關鍵，涉及反應速率、氧化還原反應、滴定原理等，注意信息與所學知識的綜合應用，綜合性較強，題目難度中等．