Question

鍶（Sr）為第五周期ⅡA族元素．高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂?6H₂O）具有很高的經濟價值，61℃時晶體開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水．用工業(yè)碳酸鍶粉末（含少量Ba、Fe的化合物）制備高純六水氯化鍶的過程如圖．

請回答：
（1）氯化鍶溶液顯

 

（填“酸性“、“堿性”或“中性”）；
（2）寫出步驟②在漿液中加入鹽酸時發(fā)生反應的離子方程式

 

（3）步驟③中調節(jié)溶液pH至8-1O，宜選用的試劑為

 

．
A．稀硫酸  B．氫氧化鍶粉末  C．氫氧化鈉  D．氧化鍶粉末
所得濾渣的主要成分是

 

（填化學式）．
（4）步驟⑤中，洗滌氯化鍶晶體最好選用

 

．
A．水    B．稀硫酸    C．氫氧化鈉溶液    D．氯化鍶飽和溶液
工業(yè)上用50～60℃熱風吹干六水氯化鍶，選擇該溫度的原因是

 

．
（5）若濾液中Ba²⁺濃度為1×10^-5mol?L^-1，依據下表數據可以推算濾液中Sr²⁺物質的量濃度為

 

．

	SrSO4	BaSO4	Sr（OH）2
Ksp	3.3×10-7	1.1×10-10	3.2×10-4

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：實驗題

分析：（1）同主族元素最外層電子數相同，自上而下電子層數增多，元素的金屬性增強；所以Sr金屬性比鈣強，氯化鈣溶液顯中性，所以氯化鍶溶液顯中性；
（2）根據碳酸鈣、碳酸鋇與鹽酸的反應可知，碳酸鍶與鹽酸反應生成氯化鍶、水、二氧化碳．碳酸鍶不溶于水，氯化鍶易溶于水；
（3）調節(jié)pH除去Fe³⁺等，不能引入雜質，由于前面加入了稀硫酸故有硫酸鋇生成；
（4）從防止氯化鍶的溶解的角度分析；由題中信息可知熱風吹干六水氯化鍶時溫度不能太高，當高于61℃時晶體會失去結晶水；
（5）根據BaSO₄的K_sp求出溶液中硫酸根的濃度，再根據SrSO₄的K_sp求出Sr²⁺物質的量濃度．

解答： 解：（1）同主族元素最外層電子數相同，自上而下電子層數增多，元素的金屬性增強；所以Sr金屬性比鈣強，氯化鈣溶液顯中性，所以氯化鍶溶液顯中性，
故答案為：中性；
（2）碳酸鍶與鹽酸反應生成氯化鍶、水、二氧化碳．碳酸鍶不溶于水，氯化鍶易溶于水．反應離子方程式為：SrCO₃+2H⁺═Sr²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：SrCO₃+2H⁺═Sr²⁺+H₂O+CO₂↑；
（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；由于前面加入了稀硫酸故有硫酸鋇生成，所以沉淀有兩種即BaSO₄、Fe（OH）₃；
故答案為：B D；BaSO₄、Fe（OH）₃；
（4）為了減少氯化鍶溶解，所以用氯化鍶飽和溶液洗滌晶體，由題中信息可知熱風吹干六水氯化鍶時溫度不能太高，當高于61℃時晶體會失去結晶水；
故答案為：D；溫度高有利于除去晶體表面附著的水，但溫度高于61℃時晶體會失去結晶水；
（5）濾液中Ba²⁺濃度為1×10^-5mol?L^-1，則c（SO₄^2-）=

Ksp(BaSO4)

c(Ba2+)

=

1.1×10-10

1×10-5

=1.1×10^-5mol/L；
所以濾液中Sr²⁺物質的量濃度為c（Sr²⁺）=

Ksp(SrSO4)

c(SO42-)

=

3.3×10-7

1.1×10-5

=0.03mol/L，當Sr²⁺物質的量濃度大于0.03mol/L是會析出SrSO₄沉淀，所以濾液中Sr²⁺物質的量濃度不大于0.03mol/L；
故答案為：不大于0.03mol/L．

點評：以氯化鍶的制備為載體，考查學生對工藝流程的理解、元素周期律、物質的分離提純、沉淀轉化等，綜合性較強，涉及的知識點多，難度中等，需要學生具備閱讀分析能力和靈活運用知識的解決問題能力．