碳酸鍶（SrCO3）為白色，難溶于水的固體，在電子工業(yè)中有泛應(yīng)用。一種由天青石精礦（含SrSO4）制備高純SrCO3的方法如下：
天青石精礦碳化劑過濾粗SrCO3精制含Sr2+溶液碳化劑過濾高純SrCO3
已知：
ⅰ.BaSO4、SrCO3、BaCO3和SrSO4均難溶于水，在相同溫度下的溶解度（S）關(guān)系如下：S（BaSO4）≈S（SrCO3）＜S（BaCO3）＜S（SrSO4）
ⅱ.幾種氫氧化物在不同溫度下的溶解度：
碳化劑
過濾
精制
碳化劑
過濾
|
20 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
| Sr（OH）2 | 1.77 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
| Ba（OH）2 | 3.89 | 8.22 | 20.94 | 101.4 | - | - |
| Ca（OH）2 | 0.173 | 0.141 | 0.121 | 0.094 | 0.086 | 0.076 |
①碳化劑一般選擇Na2CO3溶液或（NH4）2CO3溶液。寫出SrSO4轉(zhuǎn)化為SrCO3的離子方程式：
SrSO4（s）+CO32-（aq）?SrCO3（s）+SO42-（aq）
SrSO4（s）+CO32-（aq）?SrCO3（s）+SO42-（aq）
。②實驗發(fā)現(xiàn)，當溫度和碳化劑的物質(zhì)的量濃度均相同時，SrSO4在Na2CO3溶液中的轉(zhuǎn)化速率大于在（NH4）2CO3溶液中的。從鹽類水解的角度解釋其原因是
Na2CO3溶液中存在CO32-的水解，而（NH4）2CO3溶液中銨根離子和碳酸根離子的水解相互促進，導(dǎo)致溫度和濃度均相同時，前者碳酸根離子的濃度大于后者
Na2CO3溶液中存在CO32-的水解，而（NH4）2CO3溶液中銨根離子和碳酸根離子的水解相互促進，導(dǎo)致溫度和濃度均相同時，前者碳酸根離子的濃度大于后者
。（2）含Sr2+溶液的精制
ⅰ.將粗SrCO3溶解于適量鹽酸中，過濾得到濾液（金屬陽離子有：Sr2+、Ba2+、Mg2+和Ca2+）；
ⅱ.加NaOH溶液調(diào)節(jié)上述濾液pH至12～13.過濾得到濾液X和濾渣A；
ⅲ.將濾液X置于90～95℃的水浴中加熱，生成白色沉淀B，趁熱過濾棄去沉淀，得到濾液Y，并將ⅱ中的濾渣A重新投入濾液Y中浸泡（保持溫度為90～95℃）；
ⅳ.重復(fù)ⅱ和ⅲ3～4次，最后得到熱的濾液Z；
ⅴ.趁熱向濾液Z中加入適量稀硫酸，過濾得到精制含Sr2+溶液。
①濾渣A中含有Sr（OH）2和
Ca（OH）2和Mg（OH）2
Ca（OH）2和Mg（OH）2
。②白色沉淀B的主要成分是
Ca（OH）2
Ca（OH）2
。③ⅳ的目的是
Sr（OH）2在90℃時易溶于水，產(chǎn)生的OH-可以結(jié)合濾液中的Ca2+生成Ca（OH）2沉淀，提高Ca2+的去除率，同時減少Sr2+的損失
Sr（OH）2在90℃時易溶于水，產(chǎn)生的OH-可以結(jié)合濾液中的Ca2+生成Ca（OH）2沉淀，提高Ca2+的去除率，同時減少Sr2+的損失
。④ⅴ中反應(yīng)的離子方程式是
Ba2++SO42-=BaSO4↓，H++OH-=H2O
Ba2++SO42-=BaSO4↓，H++OH-=H2O
。【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】SrSO4（s）+CO32-（aq）?SrCO3（s）+SO42-（aq）；Na2CO3溶液中存在CO32-的水解，而（NH4）2CO3溶液中銨根離子和碳酸根離子的水解相互促進，導(dǎo)致溫度和濃度均相同時，前者碳酸根離子的濃度大于后者；Ca（OH）2和Mg（OH）2；Ca（OH）2；Sr（OH）2在90℃時易溶于水，產(chǎn)生的OH-可以結(jié)合濾液中的Ca2+生成Ca（OH）2沉淀，提高Ca2+的去除率，同時減少Sr2+的損失；Ba2++SO42-=BaSO4↓，H++OH-=H2O
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：35引用：1難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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