Question

3．锶（Sr）为第5周期ⅡA族元素．高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂•6H₂O）具有很高的经济价值，61℃时晶体开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．用工业碳酸锶粉末（含少量Ba、Fe的化合物等杂质）制备高纯六水氯化锶晶体的过程如如图所示．

请回答下列问题：
（1）写出“溶浸”环节中碳酸锶发生反应的离子方程式SrCO₃+2H⁺═Sr²⁺+H₂O+CO₂↑
（2）“除杂”环节中，先加入适量A溶液和少量30%H₂O₂溶液，充分反应后，再调节溶液pH至8-10，过滤．
①A溶液的溶质是H₂SO₄（填化学式）；
②加入少量30%H₂O₂溶液的目的是使Fe²⁺氧化到Fe³⁺．
③调节溶液pH至8-10，宜选用的试剂为BD（填序号）．
A．氨水     B．氢氧化锶粉末     C．氢氧化钠     D．氧化锶粉末
（3）步骤③需经过“洗涤，干燥”的操作，回答下列问题：
①洗涤氯化锶晶体最好选用氯化锶饱和溶液，其原因是既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失．
②工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是A（填字母）．
A．50～60℃B．70～80℃C．80～100℃D．100℃以上
（4）工业上常以天青石（主要成分为硫酸锶，含不溶性杂质）为原料，采用以下方法制取碳酸锶：将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热1～2h，经过滤、洗涤，得到碳酸锶．写出该反应的离子方程式（不必标明反应条件）SrSO₄+CO₃^2-=SrCO₃+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙、碳酸钡与盐酸的反应可知，碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、水、二氧化碳．碳酸锶不溶于水，氯化锶易溶于水；
（2）①②加入少量30% H₂O₂溶液目的是除去亚铁离子，反应要在酸性溶液中进行；
③调节pH除去Fe³⁺等，不能引入杂质；
（3）①氯化锶晶体在氯化锶饱和溶液中的溶解度较小；
②由题中信息可知，当高于61℃时晶体会失去结晶水，故热风吹干六水氯化锶时温度应低于61℃；
（5）根据题中信息，硫酸锶能生成碳酸锶，说明碳酸锶的溶解度小于硫酸锶，根据元素守恒和电荷守恒书写反应的离子方程式．

解答 解：（1）碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、水、二氧化碳．碳酸锶不溶于水，氯化锶易溶于水．反应离子方程式为：SrCO₃+2H⁺═Sr²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：SrCO₃+2H⁺═Sr²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）加入少量30% H₂O₂溶液目的是除去亚铁离子，反应要在酸性条件下进行，所以
①A溶液的溶质是H₂SO₄，
故答案为：H₂SO₄；
②30% H₂O₂溶液能将Fe²⁺氧化到Fe³⁺，
故答案为：使Fe²⁺氧化到Fe³⁺；
③调节pH除去Fe³⁺等，要不能引入杂质，最好选用氢氧化锶粉末或氧化锶粉末；
故答案为：BD；
（3）①氯化锶晶体在氯化锶饱和溶液中的溶解度较小，洗涤氯化锶晶体选用氯化锶饱和溶液，既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失，
故答案为：既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失；
②由题中信息可知，当高于61℃时晶体会失去结晶水，故热风吹干六水氯化锶时温度应低于61℃，
故答案为：A；
（4）工天青石（主要成分为硫酸锶，含不溶性杂质）与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热1～2h，经过滤、洗涤，得到碳酸锶，根据元素守恒和电荷守恒可知该反应的离子方程式为SrSO₄+CO₃^2-=SrCO₃+SO₄^2-，
故答案为：SrSO₄+CO₃^2-=SrCO₃+SO₄^2-．

点评 本题以氯化锶的制备为载体，考查学生对工艺流程的理解、元素周期律、物质的分离提纯、沉淀转化等，综合性较强，涉及的知识点多，难度中等，需要学生具备阅读分析能力和灵活运用知识的解决问题能力．