题目内容
6.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,完成提纯硝酸锶的实验步骤.
①取含杂质的硝酸锶样品,向其中加入浓HNO3,搅拌.
②过滤,并用浓HNO3洗涤滤渣
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,蒸发浓缩,冷却结晶,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)
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,故答案为: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,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(2)m(样品)=5.20 g+5.08 g=10.28 g,
n(SrO)=$\frac{5.20g}{104g•mo{l}^{-1}}$=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,
w[Sr(NO3)2]=$\frac{0.04mol×212g•mo{l}^{-1}}{10.28g}$×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,题目难度不大.
练习册系列答案
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为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验.现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙、丙、丁四位同学直接利用如图2给定装置开始进行实验确定乙醇的结构.
(1)学生甲得到一组实验数据:
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(2)同学乙分别准确称量4.60g 乙醇进行多次实验,结果发现以排开量筒内的体积作为生成的H2体积,换算成标准状况后都小于1.12L,如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?不正确(填“正确”或“不正确”).如果你认为正确,请说明理由;如果你认为不正确,那产生这种情况的原因应该是什么?广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内
(3)同学丙认为实验成功的关键有:①装置气密性要良好,②实验开始前准确确定乙醇的量,③钠足量,④广口瓶内水必须充满,⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确.其中正确的有①②③⑤.(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量,那么他还需要知道的数据是所给乙醇样品的密度和体积.
为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验.现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙、丙、丁四位同学直接利用如图2给定装置开始进行实验确定乙醇的结构.
(1)学生甲得到一组实验数据:
| 乙醇的物质的量/mol | 氢气的体积/L |
| 0.10 | 1.12(标准状况) |
(2)同学乙分别准确称量4.60g 乙醇进行多次实验,结果发现以排开量筒内的体积作为生成的H2体积,换算成标准状况后都小于1.12L,如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?不正确(填“正确”或“不正确”).如果你认为正确,请说明理由;如果你认为不正确,那产生这种情况的原因应该是什么?广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内
(3)同学丙认为实验成功的关键有:①装置气密性要良好,②实验开始前准确确定乙醇的量,③钠足量,④广口瓶内水必须充满,⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确.其中正确的有①②③⑤.(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量,那么他还需要知道的数据是所给乙醇样品的密度和体积.
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