题目内容
【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(SrCl26H2O),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.SrCl26H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
请回答:
⑴在步骤②中加入少量的30% H2O2,反应的离子方程式_______________。
⑵在步骤③中,需要将溶液的pH由1调节至3.7以上,适宜用选的试剂为__________。过滤所得滤渣的主要成分是_______________。
⑶关于上述流程中的步骤④、⑤、⑥的说法,正确的是____________。
A. 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
B. 可以通过降低结晶速率的方法来得到较大颗粒的SrCl26H2O晶体
C. 某溶液降温后若无晶体析出,可用玻璃棒搅动或轻轻摩擦容器壁
D. 步骤⑤为趁热过滤,步骤⑥的洗涤剂为饱和
溶液
⑷工业上采用减压烘干或者用50~60℃的热风吹干SrCl26H2O晶体的原因是______________。
⑸为了测定所得SrCl26H2O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的硝酸银溶液(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0.2000 mol·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,以测定SrCl26H2O晶体样品的纯度。用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL,则原SrCl26H2O晶体的纯度为_____________________。
【答案】2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O SrO、SrCO3或Sr(OH)2 Fe(OH)3、BaSO4 AB 防止SrCl26H2O晶体在61℃以上时失去结晶水 95.3%
【解析】
以SrCO3为原料制备六水氯化锶(SrCl26H2O),由流程可知,SrCO3和盐酸反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Fe2+、Ba2+杂质,然后加硫酸生成硫酸钡沉淀,加入过氧化氢,调节溶液pH可生成氢氧化铁沉淀,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SrCl26H2O,以此来解答。
⑴在步骤②中加入少量的30% H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;
故答案为:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;
⑵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;因为碳酸锶固体中还含有少量钡的化合物,所以操作③中所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4;
故答案为:SrO、SrCO3或Sr(OH)2等;Fe(OH)3、BaSO4;
⑶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,A正确;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,B正确;只有溶液达到过饱和后仍无晶体析出,才可用玻璃棒搅动或轻轻摩擦容器壁的方法使晶体析出,C错误;步骤④是冷却结晶,因此步骤⑤是常温过滤或减压过滤,步骤⑥后得到高纯SrCl26H2O 晶体,所以选择的无机洗涤剂为饱和氯化锶溶液,减小晶体的溶解同时也不会产生其他杂质,D错误;
故答案为:A、B;
⑷工业上采用减压烘干或者用50~60℃的热风吹干SrCl26H2O晶体是为了防止SrCl26H2O晶体在61℃以上时失去结晶水;
故答案为:防止SrCl26H2O晶体在61℃以上时失去结晶水;
⑸n(NH4SCN) = 0.2000 mol·L-1×0.02L =0.004mol,未反应的n(Ag+) = n(NH4SCN) = 0.004mol,则n(Cl-)=
,则原SrCl26H2O晶体的纯度为:
;
故答案为:95.3%。
【题目】已知:
,利用下图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如下:
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物质 | 沸点/℃ | 密度/(g· | 水中溶解性 |
正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
下列说法中,正确的是 ( )
A. 向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,检验其中是否含有正丁醇
B. 当温度计1示数为90~95℃,温度计2示数在117.2℃左右时,收集产物
C. 反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中以分去水层,粗正丁醛从分液漏斗上口倒出
D. 为加快反应,应将酸化的Na2Cr2O7溶液一次性全部加入正丁醇中