微专题17 金属及其化合物制备流程（Sr）-备战2022年高考化学考点微专题

微专题17 金属及其化合物制备流程（Sr） 锶:元素符号Sr，原子序数38，原子量87.62，外围电子排布式5s2，位于第五周期第ⅡA族。 一、物理性质： Sr是一种银白色有光泽的金属质软，容易传热导电。密度2.54克/厘米3，熔点769℃，沸点1384℃。 二、化学性质： Sr化学性质活泼，在空气中加热到熔点时即燃烧，呈红色火焰，生成氧化锶SrO，在加压条件下跟氧气化合生成过氧化锶SrO2。跟卤素、硫、硒等容易化合。加热时跟氮化合生成氮化锶Sr3N2。加热时跟氢化合生成氢化锶SrH2。跟盐酸、稀硫酸剧烈反应放出氢气。常温下跟水反应生成氢氧化锶和氢气。 三、用途： 用于制造合金、光电管、照明灯。它的化合物用于制信号弹、烟火等。质量数为90的锶是一种放射性同位素，可做β射线的放射源，半衰期为25年，在医学上有一定的应用。在自然界主要以化合态存在，主要的矿石有天青石SrSO4，菱锶矿SrCO3。锶是碱土金属中丰度最小的元素。1808年英国化学家戴维电解碳酸锶时发现了金属锶。工业用电解熔融的氯化锶制取锶。 *最后附锶的化合物 四、工业制备： 工艺流程 工业上将天青石加工成粗碳酸锶或硫化锶，再进一步加工成其他的锶化合物(见下图)，有两种加工方法。其中碳还原法工艺流程短、成本低，但天青石利用率低，产品质量不易保证，并且废气污染严重。复分解法能克服碳还原法的缺点，但消耗酸、碱量较大。 【专题精练】 1．氯化锶晶体在工业上常用作铝的缓蚀剂。工业上一般用难溶于水的的碳酸锶（SrCO3）为原料（含少量钡和铁的化合物等），制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl2•6H2O）的过程为： 已知：Ⅰ．SrCl2•6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水； Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： 氢氧化物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 1．5 6．5 沉淀完全的pH 3．7 9．7 （1）操作①在实际工业生产中常常把碳酸锶粉碎并加以搅拌，其目的是 。碳酸锶与盐酸反应的化学方程式为__________________。 （2）酸性条件下，加入30% H2O2溶液，将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式为 。能否用新制氯水代替双氧水________（填“能”或“否”）。 （3）在步骤②～③的过程中，将溶液的pH值由1调节至 ；宜用的试剂为_______。 A．1．5 B．4 C．9．7 D．氧化钠 E．氢氧化锶粉末 F．碳酸钠晶体 G．氧化锶粉末 （4）操作③中所得滤渣的主要成分是__________ （填化学式）。 （5）工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是__________。 （6）步骤⑥中，洗涤氯化锶晶体最好选用___________。 A．水 B．稀硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化锶饱和溶液 【答案】（1）加快反应速率；SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑ （2）2Fe2＋+H2O2+2H＋＝2Fe3＋+2H2O；能 （3）B；EG （4）Fe（OH）3、BaSO4 （5）温度高有利于除去湿存（晶体表面附着的）水，但温度高于61℃时，氯化锶晶体中的结晶水也会失去（6）D 【解析】 试题分析：以SrCO3为原料制备六水氯化锶，由流程图可知，SrCO3和盐酸反应后溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量Fe2＋、Ba2＋杂质，然后加硫酸生成硫酸钡沉淀，加入过氧化氢，调节溶液pH可生成氢氧化铁沉淀，所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁，滤液中含SrCl2，最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O。 （1）把碳酸锶粉碎并加以搅拌，其目的是加快反应速率；碳酸锶与盐酸反应的化学方程式为SrCO3＋2HCl＝SrCl2＋H2O＋CO2↑； （2）酸性条件下，加入30% H2O2溶液，将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成水，反应的离子方程式为2Fe2＋+H2O2+2H＋＝2Fe3＋+2H2O；新制氯水也能把亚铁离子氧化铁离子，且不引入杂质，因此可以用新制氯水代替双氧水。 （3）由表中数据可知，Fe3＋在pH＝1．5时开始沉淀，在pH＝3．7时沉淀完全，故在步骤②～③的过程中，将溶液的pH值由1调节至≥3．7，使Fe3+转化氢氧化铁沉淀，且不引入新杂质，可以选择氢氧化锶粉末或氧化锶粉末； （4）由于前面加入了稀硫酸，故有硫酸钡生成，水解可生成氢氧化铁沉淀，所以沉淀有两种即BaSO4、Fe（OH）3； （5）由于温度高有利于除去湿存（晶体表面附着的）水，但温度高于61℃时，