Question

8．工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶（SrCO₃）粉末為原料（含少量鋇和鐵的化合物）制備高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂•6H₂O），其過程為：

已知：Ⅰ．有關(guān)氫氧化物沉淀的pH：

氫氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2
開始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

Ⅱ．SrCl₂•6H₂O 晶體在61℃時(shí)開始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水．
請回答：
（1）在步驟②中加入少量的30%H₂O₂，反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）在步驟③中，需要將溶液的pH由1調(diào)節(jié)至3.7以上，適宜用選的試劑為SrO、SrCO₃或Sr（OH）₂等．過濾所得濾渣的主要成分是Fe（OH）₃和BaSO₄ ．
（3）關(guān)于上述流程中的步驟④、⑤、⑥的說法，正確的是A、B．
A．步驟④包括用60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶
B．可以通過降低結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl₂•6H₂O 晶體
C．某溶液降溫后若無晶體析出，可用玻璃棒攪動或輕輕摩擦容器壁
D．步驟⑤為趁熱過濾，步驟⑥的洗滌劑為飽和SrCl₂溶液
（4）工業(yè)上采用減壓烘干或者用50～60℃的熱風(fēng)吹干SrCl₂•6H₂O晶體的原因是防止SrCl₂•6H₂O 晶體在61℃以上時(shí)失去結(jié)晶水．
（5）為了測定所得SrCl₂•6H₂O晶體樣品的純度，設(shè)計(jì)了如下方案：稱取1.40g樣品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO₃2.38g的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^-外，不含其它與Ag⁺反應(yīng)生成沉淀的離子），Cl^-即被全部沉淀．然后用含F(xiàn)e³⁺的溶液作指示劑，用0.200mol/L的NH₄SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，以測定SrCl₂•6H₂O晶體樣品的純度．用去上述濃度的NH₄SCN溶液20.0mL，則原SrCl₂•6H₂O晶體的純度為95.3%．

Answer 1

分析 以SrCO₃為原料制備六水氯化鍶（SrCl₂•6H₂O），由流程可知，SrCO₃和鹽酸反應(yīng)后溶液中除含有Sr²⁺和Cl^-外，還含有少量Fe²⁺、Ba²⁺雜質(zhì)，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，加入過氧化氫，調(diào)節(jié)溶液pH可生成氫氧化鐵沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，濾液中含SrCl₂，最后蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到SrCl₂•6H₂O，以此來解答．

解答 解：（1）步驟②中加入少量的30%H₂O₂的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反應(yīng)的離子方程式為 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）調(diào)節(jié)溶液的pH目的是使鐵離子沉淀；調(diào)節(jié)溶液的pH的同時(shí)不能引入其他雜質(zhì)，所以選擇SrO、SrCO₃或Sr（OH）₂等；因?yàn)樘妓徭J固體中還含有少量鋇的化合物，所以操作③中所得濾渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄；
故答案為：SrO、SrCO₃或Sr（OH）₂等；   Fe（OH）₃和BaSO₄ ；
（3）步驟④包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，為防止溫度過高使用SrCl₂•6H₂O 晶體失水，因此采用 60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜，然后冷卻結(jié)晶，A正確；結(jié)晶速率越慢，得到的晶體顆粒越大，采用降低結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl₂•6H₂O 晶體，B正確； 只有溶液達(dá)到過飽和后仍無晶體析出，才可用玻璃棒攪動或輕輕摩擦容器壁的方法使晶體析出，C錯(cuò)誤；步驟④是冷卻結(jié)晶，因此步驟⑤是常溫過濾或減壓過濾，步驟⑥后得到高純SrCl₂•6H₂O 晶體，所以選擇的無機(jī)洗滌劑為飽和氯化鍶溶液，減小晶體的溶解同時(shí)也不會產(chǎn)生其他雜質(zhì)，D錯(cuò)誤；
故答案為：A、B；
（4）SrCl₂•6H₂O 晶體在61℃時(shí)開始失去結(jié)晶水，故工業(yè)上采用減壓烘干或者用50～60℃的熱風(fēng)吹干SrCl₂•6H₂O晶體；
故答案為：防止SrCl₂•6H₂O 晶體在61℃以上時(shí)失去結(jié)晶水；
（5）根據(jù)關(guān)系式NH₄SCN～AgNO₃可知，過量的AgNO₃的質(zhì)量為0.2 mol/L×0.02 L×170g/mol=0.68g，則根據(jù)：SrCl₂•6H₂O～2AgNO₃
           267               2×170
樣品中SrCl₂•6H₂O的質(zhì)量為：$\frac{267×（2.38-0.68）}{2×170}$=1.335g，則原SrCl₂•6H₂O晶體的純度為$\frac{1.335g}{1.4g}×100%$=95.3%；
故答案為：95.3%．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)分離方法為解答的關(guān)鍵，涉及反應(yīng)速率、氧化還原反應(yīng)、滴定原理、滴定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)計(jì)算應(yīng)用等，注意信息與所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．