题目内容

16．锶（Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与钙和钡属于第ⅡA族元素．
（1）碱性；Sr（OH）2＜Ba（OH）2（填“＜”或“＞”；锶的化学性质与钙和钡类似，用原子结构的 观点解释其原因是同一主族元素，原子最外层电子数相同．
（2）碳酸锶是最重要的锶化合物．用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应，过滤；
Ⅱ．向滤渣中加入足量盐酸充分反应，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入足量的稀硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入氯水，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量的碳酸氢铵溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，烘干，得SrSO3．
已知：ⅰ．相同温度时溶解度：BaSO4＜SrCO3＜SrSO4＜CaSO4
ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
物质Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
开始沉淀的pH1.97.03.4
完全沉淀的pH3.29.04.7
①步骤Ⅰ中，反应的化学方程式是SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4．为提高此步骤中锶的转化效果可以采取的措施有（任答两点即可）：增加碳酸钠溶液，搅拌．
  ②步骤Ⅱ中，能与盐酸反应而溶解的物质有SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3．
  ③步骤Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+和Al3+沉淀完全．
  ④下列关于该工艺流程的说法正确的是ac（填字母代号）．
   a．该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-
   b．SiO2在步骤Ⅰ操作时被过滤除去
   c．步骤Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液可以提高NH4HCO3的利用率．

分析 （1）同主族，最外层电子数相同，性质相似，从上到下金属性增强；
（2）①SrSO4与碳酸钠溶液反应，沉淀转化的实质是溶解平衡的移动，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，说明碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度；
②SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应；
③先加入次氯酸，氧化亚铁离子，再用氨水调pH约为7，使铁离子、铝离子转化为沉淀；
④a、分析过程可知该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-；
b、Ⅰ．将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应，发生反应SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4过滤不能除去二氧化硅，Ⅱ．向滤渣中加入足量盐酸充分反应，过滤，二氧化硅不溶于盐酸分析；
c、在这时候氢氧化锶与碳酸氢铵反应时会有一个副反应生成的一水合氨与碳酸氢铵的反应，浪费了一部分碳酸氢铵，如果加入溶液不会影响反应过程但是会稀释一水合氨的浓度，使得副反应更慢、占的比例从而更少，也就是提高了碳酸氢铵的利用率．

解答 解：（1）金属性Sr＜Ba，则碱性：Sr（OH）2＜Ba（OH）2，锶的化学性质与钙和钡类似，是因同一主族元素，原子最外层电子数相同，
故答案为：＜；同一主族元素，原子最外层电子数相同；
（2）①I中只有SrSO4与碳酸钠溶液反应，反应为SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4，平衡正向进行，加入碳酸钠溶液，平衡正向进行，在反应过程中不断搅拌可以提高反应的速率和效率
故答案为：碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度；搅拌；故答案为：SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4； 加入碳酸钠溶液，搅拌；
②由物质的溶解性可知，只有碳酸盐和金属氧化物与盐酸反应，则SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应，
故答案为：SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3；
③由生成氢氧化物沉淀的pH可知，Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+和Al3+沉淀完全，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+和Al3+沉淀完全；
④a、分析过程可知该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-，故a正确；
b、Ⅰ．将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应，发生反应SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4过滤不能除去二氧化硅，Ⅱ．向滤渣中加入足量盐酸充分反应，过滤，二氧化硅不溶于盐酸，过滤除去，故b错误；
c、在这时候氢氧化锶与碳酸氢铵反应时会有一个副反应生成的一水合氨与碳酸氢铵的反应，浪费了一部分碳酸氢铵，如果加入溶液不会影响反应过程但是会稀释一水合氨的浓度，使得副反应更慢、占的比例从而更少，也就是提高了碳酸氢铵的利用率，故c正确；
故答案为：ac．

点评 本题考查物质的分离提纯方法及选择，为高频考点，把握物质的性质及制备流程中的反应为解答的关键，注意发生的反应的分析及物质的成分，题目难度较大．

练习册系列答案
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13．当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等．如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题．
（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料．CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为CO2+3H2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH3OH+H2O
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫．
已知：
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1
②CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
③S（s）+O2（g）=SO2（g）△H3=-296.0kJ•mol-1
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N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+N2（g）+2H2O（g）△H=-957.3kJ•mol-1．
14．下列物质中，属于“城市空气质量日报”报道的污染物是（　　）
A．N2B．SO2C．CO2D．CO
4．某学生用0.1000mol•L-1标准氢氧化钡溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：
A．取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中，并加入2～3滴酚酞试液
B．用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2～3次
C．把盛有标准氢氧化钠溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D．取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2～3mL处
E．调节液面至“0”至“0”刻度以下，记下读数20070410
F．锥形瓶放在滴定管的下面，用标准氢氧化钠溶液滴定至终点并主下滴定管的读数
回答下列问题：
（1）正确的操作顺序是：B、D、C、E、A、F（填序号）
（2）上述A步骤操作之前，若先用待测溶液润洗锥形瓶，则对滴定结果的影响是偏大（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）；
（3）判断到达滴定终点的实验现象是溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色；
（4）若滴定结束时，滴定管液面如图所示，则终点读数为21.10mL．
11．二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂．制备ClO2的方法有多种．

（1）纤维素还原法制ClO2．其原理是：纤维素水解得到的最终产物A与NaClO3反应生成ClO2．完成反应的化学方程式：其流程如下：
□1C6H12O6+□NaClO3+□H2SO4═□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□12Na2SO4
（2）电解食盐水制取ClO2，其流程如图1：
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质．除杂操作时，往粗盐水中加入试剂的顺序依次为BaCl2、NaOH和Na2CO3或NaOH、BaCl2和Na2CO3（填化学式），充分反应后将沉淀一并滤去，再加入盐酸．
②食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸在发生器中反应生成ClO2，写出发生器中生成ClO2的化学方程式2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O．
③上述流程中，可循环利用的物质有NaCl、Cl2；按照绿色化学原则，电解槽阴极产生的气体与方框中物质的物质的量之比为6：5时，原子的利用率为100%．
（3）实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程下如图2：
已知：（I）A气体在标准状况下的密度为0.089g/L；
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①电解时，发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3．
②NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1：6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-．
1．利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质．工艺流程图及有关数据如下：

物质Cu（OH）2Zn（OH）2Fe（OH）3ZnSCuS
Ksp5.0×10-202.0×10-164.0×10-161.2×10-238.5×10-45
请回答下列问题：
（1）粗锌中的铜与混酸的稀溶液反应的化学方程式为3Cu+2HNO3（稀）+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O，图中处理气体X要能够体现绿色化学思想，还需补充气体O2（填化学式）．
（2）若溶液I中c（Cu2+）为0.05mol•L-1，则溶液Ⅱ中c（Fe3+）＞4.0×10-11mol•L-1．
（3）若固体A是Zn，取9.61g固体C溶解于足量的500mL2mol•L-1稀硝酸中，共收集到标准状况下2.24L的气体，向所得溶液中加入2mol•L-1NaOH溶液，则当生成沉淀最多时，沉淀的质量为14.71g；若固体A是另一种物质，取部分固体C于试管中，加入盐酸产生有臭鸡蛋味气体，则该反应的离子方程式为ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+．
（4）溶液Ⅲ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体；溶液Ⅲ还可以制备ZnS，实际选择的是（NH4）2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物，理由是后者制得的ZnS含有较多的杂质，则该杂质是Zn（OH）2（填化学式）．
（5）金属锌常用作酸性干电池的负极，干电池不使用时，由于负极与电解质溶液接触而发生自放电反应：2NH${\;}_{4}^{+}$+Zn=2NH3+H2↑+Zn2+，造成电量自动减少．写出铅蓄电池不使用时，其正极上发生自放电的化学方程式．2PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O+O2↑．
8．如图是我国科技工作者研制的以尿素为原料生产三聚氰胺  （C3N6H6）的工艺--“常压气相一步法联产纯碱新技术”：

已知：①尿素的熔点是132.7℃，常压下超过160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔点是354℃，加热易升华，微溶于水．
请回答下列问题：
（1）以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是6CO（NH2）2 $\stackrel{一定条件下}{→}$1C3N6H6+6NH3↑+3CO2↑（配平化学方程式，在横线上填上相应物质的化学计量数），在实验室使尿素熔化的容器的名称为坩埚．
（2）工业上合成尿素的化学方程式为CO2+2NH3→CO（NH2）2+H2O（反应条件可以不写）．
（3）写出下列物质中主要成分的化学式：产品2NH4Cl、XCO2．
（4）联氨系统沉淀池中发生反应的化学方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓．
（5）为了使母液中析出更多的产品2，常用的方法是AD．
A．加入NaCl固体                   B．加入NaHCO3固体
C．通入CO2                        D．通入NH3
（6）若生产过程中有4%的尿素损耗，则1t尿素可生产0.336t三聚氰胺和0.848t副产品纯碱．（精确到0.001）
5．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的Na2CO3溶液．用 pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图（已知：饱和CO2溶液pH为5.6），下列说法正确的是（　　）
A．a处发生的离子反应：CO32-+H2O=HCO3-+OH-
B．在pH=6时，c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）
C．在pH=7时，c（Na+）=c（Cl-）
D．c→d发生的主要离子反应：CO32-+H+=HCO3-
6．从松树中分离得到的松柏醇，其结构简式为：它既不溶于水，也不溶于NaHCO3溶液．能够跟1mol该化合物起反应的H2或HBr的最大用量分别是（　　）
A．1mol﹑2molB．4mol﹑4molC．4mol﹑2molD．4mol﹑1mol

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