元素锶(Sr)位于周期表第5周期第IIA族。碳酸锶(SrCO3)被广泛用于彩色电视机的阴极射线管。以天青石(主要成分为SrSO4,含不溶性杂质)为原料制取高纯碳酸锶的“煅烧浸取法”部分工艺流程示意如下。
(1)写出与元素锶同族第3周期元素的原子结构示意图:________。
(2)隔绝空气高温焙烧中,若0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子。写出该反应的化学方程式:________。
(3)制取高纯碳酸锶过程中,常用乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作为CO2吸收剂。乙醇胺水溶液显弱碱性(与NH3溶于水原理相似),原因是________(用离子方程式表示)。
(4)该流程中过滤2之后还有除杂等多步操作,其中最后两步是________。
(5)“低温湿法”是一种制取碳酸锶的方法:将天青石粉末与碳酸钠溶液混合,70oC下加热1~2h后,经一系列操作,得到碳酸锶。主要反应为:
SrSO4(s)+CO(aq) SrCO3(s)+SO(aq)
[已知:70oC时,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksq(SrCO3)=1.1×10-10]
上述反应的平衡常数K=________。
(6)通过“低温湿法”得到的碳酸锶纯度较低,可能的原因是________(写一种)。
高三化学填空题困难题
元素锶(Sr)位于周期表第5周期第IIA族。碳酸锶(SrCO3)被广泛用于彩色电视机的阴极射线管。以天青石(主要成分为SrSO4,含不溶性杂质)为原料制取高纯碳酸锶的“煅烧浸取法”部分工艺流程示意如下。
(1)写出与元素锶同族第3周期元素的原子结构示意图:________。
(2)隔绝空气高温焙烧中,若0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子。写出该反应的化学方程式:________。
(3)制取高纯碳酸锶过程中,常用乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作为CO2吸收剂。乙醇胺水溶液显弱碱性(与NH3溶于水原理相似),原因是________(用离子方程式表示)。
(4)该流程中过滤2之后还有除杂等多步操作,其中最后两步是________。
(5)“低温湿法”是一种制取碳酸锶的方法:将天青石粉末与碳酸钠溶液混合,70oC下加热1~2h后,经一系列操作,得到碳酸锶。主要反应为:
SrSO4(s)+CO(aq) SrCO3(s)+SO(aq)
[已知:70oC时,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksq(SrCO3)=1.1×10-10]
上述反应的平衡常数K=________。
(6)通过“低温湿法”得到的碳酸锶纯度较低,可能的原因是________(写一种)。
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锶(Sr)位于元素周期表的第5周期ⅡA族。碳酸锶(SrCO3)是制取锶的原料,用天青石固体(主要成分SrSO4,难溶于水)和Na2CO3溶液混合浸泡可制取碳酸锶。
完成下列填空:
(1)在上述反应体系中出现的几种短周期元素,原子半径最大的是__________,非金属性最强的是______________。
(2)反应体系中出现的非金属元素可形成二硫化碳(CS2),其分子构型是直线型分子,写出该分子的电子式__________,该分子为_________(选填“极性”、“非极性”)分子。
(3)已知:锶的原子序数为38,某锶原子的质量数为88,写出能包含这些信息的一种化学符号________。写出锶原子的最外层电子排布式__________。下列关于锶及其化合物的叙述中,错误的是_________。
a.锶的金属性比镁强 b.氢氢化锶呈两性
c.锶在化合物中呈+2价 d.锶在自然界中以游离态存在
用天青石和碳酸钠溶液混合浸泡制取碳酸锶的离子方程式为:
SrSO4 + CO32-SrCO3 + SO42-
(4)SrCO3____________(选填“易”、“难”)溶于水。写出上述反应的平衡常数的表达式K=________________。
(5)反应达到平衡后升高温度,上述反应的速率___________(选填“增大”、“不变”、“减小”),硫酸锶的转化率降低,说明上述反应为_______(填“放热”、“吸热”)反应。
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天青石主要用于制造碳酸锶(SrCO3)以及生产电视机显像管玻璃等,其主要成分是SrSO4,还含有少量BaSO4。测定天青石中钡元素的含量可采用以下方法。
已知:①EDTA可与Sr2+、Cu2+形成配合物;
②BaCrO4在盐酸中溶解,产生Cr2O72-;
③2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI;
④Ksp(CuS)=3.4×10-36。
(1)高温焙烧时SrSO4和BaSO4被过量的焦炭还原为可溶性的SrS和BaS,写出SrSO4与焦炭反应的化学反应方程式________,BaS的电子式为________。
(2)加入EDTA的目的是________________。
(3)过程③的离子反应方程式________________。
(4)若过程①和过程②未将洗涤液与滤液合并会导致测定Ba的含量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)滴定时以________为指示剂,滴定终点观察到的现象________。
(6)加入CuCl2,目的是将溶液中的S2-沉淀完全,当溶液中c(Cu2+)为0.1mol/L时,溶液中c(S2-)的浓度为________。
(7)该天青石中钡的质量分数为________%(保留一位小数)。
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碳酸锶(SrCO3)可用于制造彩电阴极射线管、荧光玻璃等。以天青石(主要含有SrSO4和少量MgCO3杂质)为原料生产SrCO3的流程如图:
下列说法错误的是( )
A.锶的金属性比钙的强,所以SrSO4的溶解性比CaSO4的强
B.气体X和SO2均为酸性氧化物,且均能使紫色石蕊试液变红
C.“除镁”时,试剂Y可以选用苛性钠
D.“操作I”的母液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到铵态氮肥
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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,生产流程如下:
(1)工业上天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_______________________________。
(2)工业上天青石隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:__________________________。
(3)加入硫酸的目的是____________________________。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1×10−5 mol/L,Ksp(BaSO4)=1.1×10−10,Ksp(SrSO4)=3.3×10−7]。
(4)产品纯度检测:称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10−2 mol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,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/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。
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20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。
(5)工业上常用电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶的方法是____________。
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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___。
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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___。
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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,生产流程如下:
(1)SrCl2的电子式为_____________。
(2)工业上天青石隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_______________________。
(3)加入硫酸的目的是______________________。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1×10-5mol/L;SrSO4和BaSO4溶度积常数依次为3×10-7、1×10-10。)
(4)产品纯度检测:称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO31.100×10-2mol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,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/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。
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20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。
(5)工业上常用电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶的方法是_________。
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工业上可以用天青石生产碳酸锶后的含锶废渣制备高纯六水氯化锶(SrCl2•6H2O),含锶废渣主要成分为SrCO3,且含钡、铁、钙等元素。六水氯化锶是一种无色长针状晶体,易溶于水,微溶于无水乙醇和丙酮,下面为实验室模拟SrCl2•6H2O的制作流程:
已知:①SrSO4微溶于水;
②SrCl2•6H2O在61.5℃以上即会失去4个结晶水生成SrCl2•2H2O。
(1)关于上述实验操作下列说法不正确的是___。
A.步骤I中操作X为研磨粉碎,可以增大反应接触面积
B.步骤III为提高产率,可以用滤液淋洗布氏漏斗中的滤渣
C.抽滤时,如果溶液有强酸性,可以用玻璃纤维代替滤纸
D.减压过滤不宜过滤胶状沉淀,因为胶状沉淀会在滤纸上形成一层密实的沉淀
E.步骤IV中的温度控制在80℃左右,可以用水浴加热,也可以用油浴或砂浴加热代替,更安全
(2)下表为实验中硫酸加入量对溶液中Ba2+和Sr2+含量的影响,实验发现在步骤III中加入硫酸量过量20%较合适,请解释原因:___。
硫酸加入量/mL | 4.50 | 4.95 | 5.40 | 5.85 | 6.30 |
Ba2+/(g/L) | 0.37 | 0.21 | 0.13 | 0.11 | 0.10 |
Sr2+/(g/L) | 90.21 | 89.86 | 89.57 | 89.23 | 88.90 |
(3)①步骤IV调节pH时,为避免引入新的杂质,最适宜加入的试剂为___,如图为在80℃时,pH对除杂的影响,通过加入试剂将pH调至___。
②往滤渣D中加入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为:___。
(4)在步骤V中,若要从滤液E通过操作Y得到大颗粒的高纯六水氯化锶晶体,操作Y包含下列步骤中的某几项,请选择合适的操作并排序。(填相应步骤的字母)
滤液E→(_____)→(_____)→(_____)→抽滤→(_____)→(_____)
a.蒸发浓缩至有大量晶体析出
b.在过饱和溶液中加入晶种
c.6l.5℃以上减压蒸发浓缩
d.6l.5℃以下减压蒸发浓缩
e.往溶液中加入无水乙醇
f.在30℃真空烘箱中干燥
g.在室温下缓慢冷却结晶
h.用氯化锶饱和溶液洗涤晶体
I.用冷水洗涤晶体
(5)为侧定所制SrCl2•6H2O晶体的纯度,取1.12g实验制得的产物加水溶解,配成100mL溶液,用移液管取出25mL于锥形瓶中,滴入几滴K2CrO4,已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,用浓度为0.100mol/L的硝酸银标准溶液滴定。
①判断滴定终点的现象为___;
②实验时未采用棕色滴定管滴定,会使测得的晶体纯度___(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
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