题目内容

3．工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）粉末为原料（含少量钡和铁的化合物）制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl2•6H2O），其过程为：

已知：Ⅰ．有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2
开始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
Ⅱ．SrCl2•6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）操作①需要加快反应速率，措施有充分搅拌和加热、适当增加盐酸浓度等（写一种）．碳酸锶与盐酸反应的离子方程式SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O．
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至B；宜用的试剂为E．
A.1.5  B.3.7     C.9.7     D．氨水    E．氢氧化锶粉末    F．碳酸钠晶体
（3）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4 （填化学式）．
（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是A
A．50～60℃B．80～100℃C．100℃以上
（5）步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是饱和氯化锶溶液．

分析 以SrCO3为原料制备六水氯化锶（SrCl2•6H2O），由流程可知，SrCO3和盐酸发生反应：SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2↑+H2O，反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Fe2+、Ba2+杂质，加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，同时调节溶液pH，使Fe3+转化氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl2，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O．
（1）（增大盐酸的浓度，加热等可以增大反应速率；碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水；
（2）根据Fe3+开始沉淀pH与沉淀完全pH调节溶液的pH范围，调节溶液pH使Fe3+转化氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质；
（3）SrCO3和盐酸反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Fe2+、Ba2+杂质，加入了稀硫酸，有硫酸钡生成，加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液pH，水解可生成氢氧化铁沉淀；
（4）根据六水氯化锶晶体开始失去结晶水的温度选择热风吹干时适宜的温度；
（5）根据溶解平衡且不能引入新杂质分析解答．

解答 解：以SrCO3为原料制备六水氯化锶（SrCl2•6H2O），由流程可知，SrCO3和盐酸发生反应：SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2↑+H2O，反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Fe2+、Ba2+杂质，加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，加硫酸生成硫酸钡沉淀，再调节溶液pH，使Fe3+转化氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl2，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O．
（1）增大盐酸的浓度，加热，或者搅拌，增大接触面积，可以增大反应速率；
碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水，反应的离子方程式为SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O，
故答案为：加热、适当增加盐酸浓度等；SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O；
（2）由表中数据可知，Fe3+在pH=1.5时开始沉淀，在pH=3.7时沉淀完全，故在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至3.7，使Fe3+转化氢氧化铁沉淀，且不能引入新杂质，可以选择氢氧化锶粉末，
故答案为：B；E；
（3）加入了稀硫酸，有硫酸钡生成，加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液pH，水解可生成氢氧化铁沉淀，操作③中所得滤渣的主要成分是BaSO4、Fe（OH）3，故答案为：Fe（OH）3、BaSO4；
（4）六水氯化锶晶体61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水，则用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是50～60℃，
故答案为：A；
（5）根据溶解平衡，且不能引入新杂质，步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是：饱和氯化锶溶液，
故答案为：饱和氯化锶溶液．

点评 本题考查制备实验方案的设计，理解制备工艺流程原理是解答的关键，涉及反应速率影响因素、物质的分离提纯、操作条件的控制与试剂选择等，注意对题目信息与所学知识的综合应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．工业废渣、废水回收利用是重要研究课题．下面流程是生成食用香料正丁酸乙酯的工厂废水（含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙酯和大量无机悬浮物）联合利用电子工业废料（含SiO2和Cu2（OH）2CO3）回收铜的工艺设计
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15．工业上用自然界存在的角膜硼镁矿（主要成分为Mg2B3O5•5H2O）制取金属镁和粗硼，工艺过程如下：

根据以上信息回答下列问题：
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称取0.04g粗硼转化成纯BI2，再完全分解，生成的碘用0.3mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗标准液36.00mL（滴定原理：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）
①滴定终点判断应用淀粉作指示剂；
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（4）Mg-H2O2酸性染料电池的反应机理为：Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，则电池正极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O；常温下，若起始电解液pH=1，则电池工作一段时间后，电解液pH=2，此时溶液中c（Mg2+）0.045 mol•L-1；当溶液pH=6时，镁元素的主要存在形式是Mg2+形式存在，没有Mg（OH）2沉淀．（已知：Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12）
12．（A）在晶体中，微观粒子是有规律排布的．而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离，这种偏离称为晶体的缺陷．由于晶体缺陷，氧化铁FexO中的x常常不确定．

（1）请写出铁原子基态电子排布式[Ar]3d64s2．
（2）Fe2+与Fe3+相比，较稳定的是Fe3+，请从二者结构上加以解释Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的3d能级处于半充满状态，是一种较稳定的结构．
（3）硫氰根离子和异硫氰根离子都可用SCN-表示，碳原子都处于中央，则碳原子的轨道杂化类型为sp．其中异硫氰根离子与CO2是等电子体，异硫氰根离子的电子式为．Fe3+与SCN-可以形成配位数1～6的配离子，若Fe3+与SCN-以个数比1：5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为FeCl3+5KSCN=K2[Fe（SCN）5]+3KCl．
（4）如图：铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化．δ-Fe$\stackrel{1394℃}{?}$γ-Fe$\stackrel{912℃}{?}$α-Fe
下列说法不正确的是B
A．γ-Fe晶体中，铁原子的配位数为12
B．δ-Fe晶体和α-Fe晶体都是非密置在三维空间堆积而成的，堆积后非密置层都保持原来的结构不变
C．三种晶体的空间利用率大小为：γ-Fe晶体＞δ-Fe晶体＞α-Fe晶体
D．三种晶胞的棱长之比为：2$\sqrt{3}$：3$\sqrt{2}$：3
（5）FexO有NaCl结构的晶胞．今有某种FexO晶体中就存在如右图所示的缺陷，其密度为5.71g•cm-3，晶胞棱长为a=4.28×10-8cm（已知：4.283=78.4），则x=0.92．
13．有关①100mL0.01 mol•L-1Na2CO3、②10mL0.1 mol•L-1Na2CO3两种溶液的叙述正确的是（　　）
A．溶液中水电离出的H+个数：②＞①
B．①溶液中阴离子的总浓度小于0.01 mol•L-1
C．②溶液中：n（OH-）=n（HCO3-）+2n（H2CO3）+n（H+）
D．②溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（H2CO3）

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