题目内容
锶（Sr）是人体必需的微量元素，其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似．实验室用含碳酸锶的废渣（含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的杂质8.17%）制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下：
（1）市售浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，还需要查阅的数据是 ，若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据是 ，必须要使用的仪器是 ．
已知两种盐的溶解度（g/100g水）如表所示：
（2）由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：过滤、 、 、洗涤，干燥．
（3）已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中．式量：Sr（NO3）2-212、Ba（NO3）2-261、Ca（NO3）2-164
制得的硝酸锶粗品中含少量Ca（NO3）2、Ba（NO3）2等杂质．测定硝酸锶纯度的实验如下：取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，将此固体配成250mL的溶液，取出25.00mL，调节pH为7，加入指示剂，用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点，消耗碳酸钠溶液22.98mL．滴定过程的反应：Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓．
①滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 ．
②该硝酸锶粗品中，硝酸锶的质量分数为 （小数点后保留两位）．若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，所测定的硝酸锶纯度将会 （填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（1）市售浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，还需要查阅的数据是
已知两种盐的溶解度（g/100g水）如表所示：
| 温度/℃物质 | 0 | 20 | 30 | 45 | 60 | 80 | 100 |
| Sr（NO3）2 | 28.2 | 40.7 | 47 | 47.2 | 48.3 | 49.2 | 50.7 |
| Ca（NO3）2?4H2O | 102 | 129 | 152 | 230 | 300 | 358 | 408 |
（3）已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中．式量：Sr（NO3）2-212、Ba（NO3）2-261、Ca（NO3）2-164
制得的硝酸锶粗品中含少量Ca（NO3）2、Ba（NO3）2等杂质．测定硝酸锶纯度的实验如下：取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，将此固体配成250mL的溶液，取出25.00mL，调节pH为7，加入指示剂，用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点，消耗碳酸钠溶液22.98mL．滴定过程的反应：Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓．
①滴定选用的指示剂为
②该硝酸锶粗品中，硝酸锶的质量分数为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：含碳酸锶的废渣（含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的杂质8.17%）和稀硝酸反应，过滤后，滤液中应该含有Sr（NO3）2、Ca（NO3）2、Ba（NO3）2，由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得硝酸锶粗产品；
（1）浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，v（浓硝酸）×ρ（浓硝酸）×浓硝酸的质量分数=m（稀硝酸）×稀硝酸的质量分数，m（稀硝酸）=v（稀硝酸）×ρ（稀硝酸），故还需要查阅稀硝酸的密度；若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据为v（浓硝酸），v（稀硝酸），而实际量取的应是：浓硝酸和蒸馏水的体积；必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒；
（2）由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到；
（3）①分析滴定过程可知，样品溶液无色，滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点，滴入最后一滴溶液呈红色，半分钟内不褪色；②若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，多消耗标准溶液碳酸钠，依据滴定误差分析，c（待测液）=
，消耗标准液多，所测定的硝酸锶纯度会偏高；
②已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中，取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，剩余固体为硝酸钡和硝酸锶，设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y，二者质量和为5.26g，则有212x+261y=5.26①；和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子，Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓，消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL，物质的量为0.00246mol，则有x+y=0.0246②，由①②式得m（硝酸锶）=212x=5.02g，硝酸锶的质量分数=
×100%=0.93；若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，滴定溶液时消耗碳酸钠溶液多，所求硝酸锶物质的量偏大，所测定的硝酸锶纯度将会偏高．
（1）浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，v（浓硝酸）×ρ（浓硝酸）×浓硝酸的质量分数=m（稀硝酸）×稀硝酸的质量分数，m（稀硝酸）=v（稀硝酸）×ρ（稀硝酸），故还需要查阅稀硝酸的密度；若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据为v（浓硝酸），v（稀硝酸），而实际量取的应是：浓硝酸和蒸馏水的体积；必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒；
（2）由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到；
（3）①分析滴定过程可知，样品溶液无色，滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点，滴入最后一滴溶液呈红色，半分钟内不褪色；②若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，多消耗标准溶液碳酸钠，依据滴定误差分析，c（待测液）=
| c(标准液)v(标准液) |
| v(待测液) |
②已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中，取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，剩余固体为硝酸钡和硝酸锶，设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y，二者质量和为5.26g，则有212x+261y=5.26①；和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子，Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓，消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL，物质的量为0.00246mol，则有x+y=0.0246②，由①②式得m（硝酸锶）=212x=5.02g，硝酸锶的质量分数=
| 5.02g |
| 5.39g |
解答：
解：含碳酸锶的废渣（含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的杂质8.17%）和稀硝酸反应，过滤后，滤液中应该含有Sr（NO3）2、Ca（NO3）2、Ba（NO3）2，由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得硝酸锶粗产品；
（1）浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，v（浓硝酸）×ρ（浓硝酸）×浓硝酸的质量分数=m（稀硝酸）×稀硝酸的质量分数，m（稀硝酸）=v（稀硝酸）×ρ（稀硝酸），故还需要查阅稀硝酸的密度；若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据为v（浓硝酸），v（稀硝酸），而实际量取的应是：浓硝和蒸馏水的体积；必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒；
故答案为：30%稀硝酸的密度；浓硝酸和蒸馏水的体积；量筒、烧杯、玻璃棒；
（2）由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到；
故答案为：蒸发结晶、趁热过滤；
（3）①分析滴定过程可知，样品溶液无色，滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点，滴入最后一滴溶液呈红色，半分钟内不褪色；②若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，多消耗标准溶液碳酸钠，依据滴定误差分析，c（待测液）=
，消耗标准液多，所测定的硝酸锶纯度会偏高；
故答案为：酚酞；溶液变为红色，且30s内不变色；
②已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中，取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，剩余固体为硝酸钡和硝酸锶，设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y，二者质量和为5.26g，则有212x+261y=5.26①；和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子，Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓，消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL，物质的量为0.00246mol，则有x+y=0.0246②，由①②式得m（硝酸锶）=212x=5.02g，硝酸锶的质量分数=
×100%=0.93；若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，滴定溶液时消耗碳酸钠溶液多，所求硝酸锶物质的量偏大，所测定的硝酸锶纯度将会偏高；
故答案为：0.93；偏高
（1）浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，v（浓硝酸）×ρ（浓硝酸）×浓硝酸的质量分数=m（稀硝酸）×稀硝酸的质量分数，m（稀硝酸）=v（稀硝酸）×ρ（稀硝酸），故还需要查阅稀硝酸的密度；若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据为v（浓硝酸），v（稀硝酸），而实际量取的应是：浓硝和蒸馏水的体积；必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒；
故答案为：30%稀硝酸的密度；浓硝酸和蒸馏水的体积；量筒、烧杯、玻璃棒；
（2）由表中的数据可以看出，Sr（NO3）2的溶解度随着温度的升高变化不大，而硝酸钙的溶解度随温度变化较大，因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥得到；
故答案为：蒸发结晶、趁热过滤；
（3）①分析滴定过程可知，样品溶液无色，滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点，滴入最后一滴溶液呈红色，半分钟内不褪色；②若滴定前样品中Ca（NO3）2没有除尽，多消耗标准溶液碳酸钠，依据滴定误差分析，c（待测液）=
| c(标准液)v(标准液) |
| v(待测液) |
故答案为：酚酞；溶液变为红色，且30s内不变色；
②已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中，取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，剩余固体为硝酸钡和硝酸锶，设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y，二者质量和为5.26g，则有212x+261y=5.26①；和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子，Sr2++CO32-→SrCO3↓，Ba2++CO32-→BaCO3↓，消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL，物质的量为0.00246mol，则有x+y=0.0246②，由①②式得m（硝酸锶）=212x=5.02g，硝酸锶的质量分数=
| 5.02g |
| 5.39g |
故答案为：0.93；偏高
点评：本题考查了物质制备实验方案的分析判断，分离混合物的流程，化学反应速率的影响因素分析，滴定实验的步骤和指示剂选择，误差分析应用．
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