Question

锶（Sr）为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl₂·6H₂O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO₄）为原料制备，生产流程如下：

（1）SrCl₂的电子式为_____________。

（2）工业上天青石隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO₄中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_______________________。

（3）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^-5mol/L；SrSO₄和BaSO₄溶度积常数依次为3×10^-7、1×10^-10。）

（4）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃1.100×10^-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0.2000 mol/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20.00 mL，则产品中SrCl₂·6H₂O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。

（5）工业上常用电解熔融SrCl₂制锶单质。由SrCl₂·6H₂O制取无水氯化锶的方法是_________。

Answer

SrSO4+4CSrS+4CO↑ 除去溶液中Ba2+杂质 0.03 加1滴NH4SCN溶液溶液由无色变为红色，且30s内不褪色 93.45% 加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重（或灼烧等）

【解析】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。

(1)SrCl2属于离子化合物，电子式为，故答案为：；

(2)由SrSO4中只有S被还原，且1mol SrSO4反应电子转移8mol，则该反应的化学方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑，故答案为：SrSO4+4CSrS+4CO↑；

(3)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，故答案为：除去溶液中Ba2+杂质； 0.03；

(4)0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，则用含Fe3+的溶液作指示剂，当标准液过量时Fe3+、SCN-结合生成络离子，溶液为血红色，所以滴定达到终点的现象是溶液由无色变为血红色，且30s不褪色，故答案为：溶液由无色变为血红色，且30s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)= ×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： ×100%=93.45%，故答案为：93.45%；

(5)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，SrCl2不水解，加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重即可得到无水氯化锶，故答案为：加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重。

点睛：本题考查制备实验方案的设计，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。本题的易错点是(5)，注意克服定势思维的不利影响。