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锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验...

锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验窒重要的分析试剂,工业上常用天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生成流程如下:

 

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已知:①经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;

②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10

③SrCl2•6H2O的摩尔质量为:267g/mol.

(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_________________

(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子.写出该反应的化学方程式_________________

(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_________________

(4)加入硫酸的目的是_________________;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)。

(5)产品纯度检测:称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl-完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000mol/L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20.00mL,则产品中SrCl2•6H2O的质量百分含量为_______(保留4位有效数字)。

 

(1)增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的转化率(2)SrSO4+4CSrS+4CO↑(3)洗涤、干燥(4)除去溶液中Ba2+杂质 0.03 (5)①溶液由无色变为血红色,且30 s不褪色 ②93.45% 【解析】 试题分析:(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是为了增加反应物的接触面积,提高化学反应速率,从而提高原料的转化率;(2)在焙烧的过程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子,则1mol的S转移8mol的电子,由于在反应前元素的化合价为+6价,所以反应后元素的化合价为-2价,因此碳与天青石在高温下发生反应的化学方程式为:SrSO4+4CSrS+4CO↑;(3)然后向得到的含有SrS固体中加入HCl发生反应:SrS+2HCl=SrCl2+H2S↑,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后从溶液中将晶体过滤出来,洗涤除去表面的杂质离子并进行干燥即获得SrCl2•6H2O;(4)在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+杂质;由于在Ba2+浓度为1×10-5 mol/L,BaSO4的溶度积常数为1.1×10-10,所以c(SO42-)= mol/L=1.1×10-5mol/L,而SrSO4的溶度积常数为3.3×10-7,所以c(Sr2+)= mol/L=3.0×10-2=0.03mol/L;(5)①若NH4SCN不再剩余的Ag+结合形成AgSCN白色沉淀,溶液中就会含有SCN-,就会与Fe3+产生络合物是溶液变为红色,因此滴定达到终点时溶液由无色变为血红色,且30 s不褪色; ②n(NH4SCN)=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol,Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=4.0×10-3mol,则与Cl-反应的Ag+的物质的量为:n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol,1.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量为:n(SrCl2•6H2O)=1/2×n(Ag+)=3.5×10-3mol,1.000g产品中SrCl2•6H2O的质量为:m(SrCl2•6H2O)=3.5×10-3mol×267 g/mol=0.9345g,所以产品纯度为:0.9435g/1g×100%=93.45%。 【考点定位】考查制备实验方案的设计 【名师点晴】本题为高频考点,把握制备流程中发生的化学反应及物质分离方法为解答的关键,涉及反应速率、氧化还原反应、滴定原理等,注意信息与所学知识的综合应用,综合性较强具体流程分析:以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备六水氯化锶(SrCl2•6H2O),由流程可知,天青石和碳隔绝空气高温焙烧生成CO、SrS,SrS加盐酸后溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质,然后加硫酸生成硫酸钡沉淀,所以过滤后滤渣为硫酸钡,滤液中含SrSO4、SrCl2,最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O,据此解答。  
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肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O)。

CO(NH2)+2NaOH+NaClO═Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl

NaClO过量时,易发生N2H4•H2O+2NaClO═N2↑+2NaCl+3H2O

实验一:制备NaClO溶液.(实验装置如图1所示)

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(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有______________(填标号);

A.容量瓶      B.烧杯      C.烧瓶      D.玻璃棒

(2)锥形瓶中发生反应的化学方程式是______________;

实验二:制取水合肼.(实验装置如图2所示)

控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应.加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。

(已知:N2H4•H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl)

(3)分液漏斗中的溶液是_______(填标号);

A.CO(NH2)2溶液

B.NaOH和NaClO混合溶液

选择的理由是______________;

实验三:测定馏分中肼含量

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(4)滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,用离子方程式解释其原因______________;

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X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种不同主族短周期元素,已知四种元素原子的最外层电子数之和为12,X原子的半径最大,只有W是非金属元素。请回答:

(1)Y元素在周期表中的位置是_________________

(2)四种元素的简单离子中,半径最小的是______离子(填具体的离子符号)

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(6)甲是X元素最高价氧化物对应的水化物,将常温下pH=a的甲溶液加热至90℃,其pH值将______(填“增大”“减小”或“不变”)。

常温下,向1Lamol/L的醋酸溶液中加入bg甲固体,反应后溶液呈中性,则醋酸的电离常数Ka=_________(用含a、b字母的代数式表示,体积变化忽略不计)

 

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常温下,用惰性电极电解1L含足量KCl的溶液,若电路中通过amol电子的电量,则溶液的pH与n的关系是(设电解前后溶液的体积不变,生成的气体全部逸出)( 

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如图所示装置Ⅰ是一种可充电池,装置Ⅱ为电解池,离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为Na2S4+3NaBr满分5 manfen5.com2Na2S2+NaBr3.闭合开关K时,b极附近先变红色.下列说法正确的是( 

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甲、乙、丙、丁4种化合物均含有2种或3种元素,分子中均含有18个电子。甲是气态氢化物。在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是( 

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C.丙与氧气的摩尔质量相同,则丙一定仅由两种元素组成

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