一种工业制备SrCl2·6H2O的生产流程如下图所示:已知:①M(SrCl2·6H2O)=267g/mol;②...
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一种工业制备SrCl2·6H2O的生产流程如下图所示:
已知:①M(SrCl2·6H2O)=267 g/mol;
②Ksp(SrSO4)=3.3×10-7、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;
③经盐*浸取后,溶液中有Sr2+和Cl-及少量Ba2+。
(1)隔绝空气高温焙烧,若2 mol SrSO4中只有S被还原,转移了16 mol电子。写出该反应的化学方程式:______________________________ 。
(2)过滤2后还需进行的两步*作是_____、_____。
(3)加入硫*溶液的目的是_____;为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_____ mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5 mol/L)。
(4)产品纯度检测:称取1.000 *品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其他与Ag+反应的离子),待Cl-完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白*沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_____。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为_____。
【回答】
【*】 (1). SrSO4+4CSrS+4CO↑ (2). 洗涤 (3). 干燥 (4). 除去Ba2+ (5). 0.03 (6). 滴入最后一滴标准溶液,溶液变为红*,且30s不褪* (7). 93.45%
【解析】
【详解】(1)2molSrSO4中只有S被还原,以及转移电子物质的量为16mol,S变化的价态为16/2=8mol,即S被还原成的价态为-2价,根据装置图隔绝空气焙烧时产生CO,则发生的化学反应方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑;
(2)滤液中得到六水合*化锶需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此还需要经过的步骤是洗涤和干燥;
(3)根据题意③,经盐*浸取后,溶液中有Sr2+、Cl-,还有少量的Ba2+,因此加入适量的H2SO4的目的是除去杂质Ba2+;溶液Ba2+浓度为1×10-5mol·L-1,则溶液中c(SO42-)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2+)=1.1×10-10/1×10-5mol·L-1=1.1×10-5mol·L-1,实验制备SrCl2,因此尽可能减少Sr2+的损失,SrSO4最多为饱和溶液,因此溶液中Sr2+的浓度不高于:c(Sr2+)=Ksp(SrSO4)/c(SO42-)=3.3×10-7/1.1×10-5mol·L-1=0.03mol·L-1;
(4)①根据题意,用NH4SCN滴定过量Ag+,用Fe3+作指示剂,因此滴定反应达到终点的现象是滴入最后一滴NH4SCN溶液,溶液变为(血)红*,且30s不褪*;
②NH4SCN与AgNO3发生反应:NH4SCN+AgNO3=AgSCN↓+NH4NO3,过量的Ag+物质的量为20.00×10-3×0.2mol=4×10-3mol,SrCl2与AgNO3发生反应离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓,此时消耗的Ag+的物质的量为(1.1×10-2-4×10-3)mol=7×10-3mol,SrCl2·2H2O~2Cl-~2Ag+,m(SrCl2·2H2O)=7×10-3×267/2g=0.9345g,即质量分数为0.9345/1×100%=93.45%。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:综合题
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