Question

锶（Sr）为第五周期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）制备高纯六水氯化锶的过程如图．

请回答：
（1）氯化锶溶液显

 

（填“酸性“、“碱性”或“中性”）；
（2）写出步骤②在浆液中加入盐酸时发生反应的离子方程式

 

（3）步骤③中调节溶液pH至8-1O，宜选用的试剂为

 

．
A．稀硫酸  B．氢氧化锶粉末  C．氢氧化钠  D．氧化锶粉末
所得滤渣的主要成分是

 

（填化学式）．
（4）步骤⑤中，洗涤氯化锶晶体最好选用

 

．
A．水    B．稀硫酸    C．氢氧化钠溶液    D．氯化锶饱和溶液
工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是

 

．
（5）若滤液中Ba²⁺浓度为1×10^-5mol?L^-1，依据下表数据可以推算滤液中Sr²⁺物质的量浓度为

 

．

	SrSO4	BaSO4	Sr（OH）2
Ksp	3.3×10-7	1.1×10-10	3.2×10-4

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：实验题

分析：（1）同主族元素最外层电子数相同，自上而下电子层数增多，元素的金属性增强；所以Sr金属性比钙强，氯化钙溶液显中性，所以氯化锶溶液显中性；
（2）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；
（3）调节pH除去Fe³⁺等，不能引入杂质，由于前面加入了稀硫酸故有硫酸钡生成；
（4）从防止氯化锶的溶解的角度分析；由题中信息可知热风吹干六水氯化锶时温度不能太高，当高于61℃时晶体会失去结晶水；
（5）根据BaSO₄的K_sp求出溶液中硫酸根的浓度，再根据SrSO₄的K_sp求出Sr²⁺物质的量浓度．

解答： 解：（1）同主族元素最外层电子数相同，自上而下电子层数增多，元素的金属性增强；所以Sr金属性比钙强，氯化钙溶液显中性，所以氯化锶溶液显中性，
故答案为：中性；
（2）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↑；
（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；由于前面加入了稀硫酸故有硫酸钡生成，所以沉淀有两种即BaSO₄、Fe（OH）₃；
故答案为：B D；BaSO₄、Fe（OH）₃；
（4）为了减少氯化锶溶解，所以用氯化锶饱和溶液洗涤晶体，由题中信息可知热风吹干六水氯化锶时温度不能太高，当高于61℃时晶体会失去结晶水；
故答案为：D；温度高有利于除去晶体表面附着的水，但温度高于61℃时晶体会失去结晶水；
（5）滤液中Ba²⁺浓度为1×10^-5mol?L^-1，则c（SO₄^2-）=

Ksp(BaSO4)

c(Ba2+)

=

1.1×10-10

1×10-5

=1.1×10^-5mol/L；
所以滤液中Sr²⁺物质的量浓度为c（Sr²⁺）=

Ksp(SrSO4)

c(SO42-)

=

3.3×10-7

1.1×10-5

=0.03mol/L，当Sr²⁺物质的量浓度大于0.03mol/L是会析出SrSO₄沉淀，所以滤液中Sr²⁺物质的量浓度不大于0.03mol/L；
故答案为：不大于0.03mol/L．

点评：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．