Question

高纯硝酸锶[化学式：Sr（NO₃）₂]用于制造信号灯、光学玻璃等．
（1）工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，其中硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸．请结合相关信息，补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤：
①取含杂质的硝酸锶样品，

 

，搅拌．
②

 

．
③将滤渣溶于水中，加略过量铬酸使Ba²⁺沉淀，静置后加入肼（N₂H₄）将过量铬酸还原，调节pH=7～8，过滤．
④将滤液用硝酸调节pH=2～3，

 

，过滤，洗涤．
⑤将得到的Sr（NO₃）₂?2H₂O晶体在100℃条件下干燥，得到高纯硝酸锶．
（2）Sr（NO₃）₂受热易分解，生成Sr（NO₂）₂和O₂；在500℃时Sr（NO₂）₂进一步分解生成SrO及氮氧化物．取一定质量含Sr（NO₂）₂的Sr（NO₃）₂样品，加热至完全分解，得到5.20g SrO固体和5.08g混合气体．计算该样品中Sr（NO₃）₂的质量分数（写出计算过程）．

Answer 1

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

专题：实验题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，因硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸，则可先加入浓硝酸，溶解硝酸钙，过滤后再加入过量铬酸使Ba²⁺沉淀，过滤后蒸发、浓缩溶液可得硝酸锶；
（2）根据物质的质量结合质量守恒定律列式计算．

解答： 解：（1）硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，因硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸，则可先加入浓硝酸，溶解硝酸钙，过滤后再加入过量铬酸使Ba²⁺沉淀，过滤后蒸发、浓缩溶液可得硝酸锶，则
①应先加入浓硝酸，以除去硝酸钙，故答案为：向其中加入浓HNO₃；
②将固体和液体分离，用过滤的方法可除去硝酸钙，并用浓硝酸洗涤沉淀，答案为：过滤，并用浓HNO₃洗涤滤渣；
④将硝酸锶溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到硝酸锶晶体，答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；
（2）m（样品）=5.20 g+5.08 g=10.28 g，
n（SrO）=

5.20g

104g/mol

=0.05 mol，
n[Sr（NO₃）₂]×212 g?mol^-1+n[Sr（NO₂）₂]×180 g?mol^-1=10.28 g，
n[Sr（NO₃）₂]+n[Sr（NO₂）₂]=0.05 mol，
解得：n[Sr（NO₃）₂]=0.04 mol，
n[Sr（NO₂）₂]=0.01 mol，
ω[Sr（NO₃）₂]=

0.04mol×212g/mol

10.28g

×100%=82.49%，
答：样品中Sr（NO₃）₂的质量分数为82.49%．

点评：本题考查物质的分离、提纯的综合操作，涉及学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握实验的原理和操作，难度不大．