Question

【题目】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)3	Fe(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

Ⅱ．SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。

请回答：

（1）写出碳酸锶与盐酸反应的离子方程式_______________。

（2）在步骤③中，需要将溶液的pH由1调节至3.7以上，适宜选用的试剂为__________（写一种）。

（3）关于上述流程中各步骤的说法，正确的是_____________。

A．调节pH后加热煮沸的原因是除去H2O2，并避免生成Fe(OH)3胶体

B．步骤④包括用60℃的热水浴加热蒸发到溶液表面出现晶膜、冷却结晶

C．可以通过加快结晶速率的方法来得到较大颗粒的SrCl2·6H2O 晶体

D．步骤⑥干燥SrCl2·6H2O晶体可以采用减压干燥

（4）为了测定所得SrCl2·6H2O晶体样品的纯度，设计了如下方案：称取1.40g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 2.38g的AgNO3溶液（溶液中除Cl－外，不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子），Cl－即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.200mol·L－1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，当_______________时达到滴定终点，用去NH4SCN溶液20.0mL，则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为_________________________。

Answer 1

【答案】SrCO3+2H+=Sr2++H2O+ CO2↑ SrO、SrCO3或Sr(OH)2等 ABD 当最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为红色，且半分钟内不变色 95.3%

【解析】

以SrCO3为原料制备六水氯化锶SrCl2·6H2O，由流程可以知道，SrCO3和盐酸发生反应：SrCO3+2HCl=SrCl2+H2O+ CO2↑，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，以此分析解答。

以SrCO3为原料制备六水氯化锶SrCl2·6H2O，由流程可以知道，SrCO3和盐酸发生反应：SrCO3+2HCl=SrCl2+H2O+ CO2↑，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）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++H2O+ CO2↑，

因此，本题正确答案是：SrCO3+2H+=Sr2++H2O+ CO2↑；
（2）调节溶液的pH目的是使铁离子沉淀，调节溶液的pH的同时不能引入其他杂质，所以选择SrO、SrCO3或Sr(OH)2等；

因此，本题正确答案是：SrO、SrCO3或Sr(OH)2；

（3）A．根据以上分析，调节pH后加热煮沸的原因是除去H2O2，并避免生成Fe(OH)3胶体，故A正确；

B．步骤④包括蒸发浓缩、冷却结晶，为防止温度过高使用SrCl26H2O 晶体失水，因此采用60℃的热水浴加热蒸发到溶液表面出现晶膜，然后冷却结晶，故B正确；

C．结晶速率越慢，得到的晶体颗粒越大，采用降低结晶速率的方法来得到较大颗粒的SrCl26H2O 晶体，故C错误；

D．SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水，故工业上采用减压烘干或者用50～60℃的热风吹干SrCl2·6H2O晶体，故D正确。

因此，本题正确答案是：ABD；

（4）滴定完全时，多余的SCN-与Fe3+生成Fe(SCN)3而显红色，所以当最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为红色，且半分钟内不变色时达到滴定终点，

根据关系式NH4SCN～AgNO3可知，过量的AgNO3的质量为0.2 mol/L×0.02 L×170g/mol=0.68g，则根据：SrCl2·6H2O～2AgNO3
267 2×170
x (2.38g- 0.68g)

样品中SrCl2·6H2O的质量为：x=×267=1.335g，

则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为：×100%=95.3%；
因此，本题正确答案是：当最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为红色，且半分钟内不变色；95.3%。