2026年中考化学一轮复习教学素材：天青石被誉为“天国之石”

【教学素材】 天青石被誉为“天国之石” 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】青石是一种主要成分为硫酸锶（SrSO4）的矿物，纯净的天青石呈浅蓝色或天蓝色，主要用于提炼锶和制备碳酸锶等锶化合物，制作显像管的屏幕、红色焰火、陶瓷釉料和信号弹等。我国天青石发现的保有储量3293万吨，天青石矿床主要分布在山东嘉祥、重庆、江苏，还有贵州、内蒙古、青海、新疆、湖北、湖南、陕西、吉林、辽宁、甘肃等省。 一、天青石的广泛用途： （1）工业原料：90%以上用来生产碳酸锶，进而制造‌电视机显像管玻璃、烟火着色剂（红色焰火）、陶瓷釉料等。 （2）冶金与化工：在炼钢中作脱硫剂，还能用于生产硝酸锶（信号弹原料）、磁性材料及电池材料。 （3）收藏与装饰：晶体漂亮的标本常被博物馆收藏，或作为鱼缸造景、香薰扩香石出售。 二、天青石锶化学产品的工艺特性： （1）吸收射线：碳酸锶可以吸收较高的γ射线，并可改善玻璃的折射率； （2）助熔融性：氧化锶加上碳酸盐、钡及氧化钙等组分后，能改善玻璃物料的熔融性能，增加流动性； （3）着色性：锶的硝酸盐可发出鲜红颜色。 【情景创设】阅读下列科普短文，回答下列问题。 天青石被誉为“天国之石” 锶（Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素。1781年，在意大利西西里岛首次发现了天青石，那清澈透明的晶体和淡淡的色彩让人不由自主地联想到天空，于是称之为“天国之石”。天青石的英文名称Celestine，愿意就是“天空、天堂”。 高纯硫酸锶（SrSO4）作为锶铁氧体的主要原料广泛应用于磁性材料行业，添加到玻璃中可吸收紫外线和X射线，是用作阴极射线管面板的理想材料。以天青石（主要成分是SrSO4和少量CaCO3）为原料制备高纯硫酸锶的工艺流程设计如图： 查阅资料：①SrSO4难溶于水； ②锶原子和钙原子的最外层电子数相同，它们的单质和化合物的化学性质高度相似。 ③Sr(OH)2、Ca(OH)2在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 物质 0 20 40 60 80 100 溶解度/g Sr(OH)2 0.91 1.77 3.95 8.42 20.2 91.2 Ca(OH)2 0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08 （1）“转化”工序实施前要将天青石粉碎研磨，其目的是 。 （2）下列推断合理的有 （填字母序号）。 A．硫酸锶可以与氯化钡溶液发生复分解反应 B．SrO和水反应能生成Sr(OH)2 C．锶能与稀盐酸快速反应产生大量氢气 D．金属锶在自然界中以单质形式存在，发现和使用的年代较早 （2）“反应釜1”中发生的反应是SrSO4＋2NH4HCO3＝SrCO3＋（NH4）2SO4＋CO2↑＋X，X的化学式为 。过滤池1得到的滤液在农业上的用途为 。 （4）经“焙烧”得到的固体产物主要是 （填化学式）。 （5）“浸出槽”中的水，水温控制在90℃，根据提供的表格分析其目的是 。为提高浸出效率，可采取的措施为 （填一种即可）。 （6）“反应釜2”中发生的是中和反应，请写出主要反应的化学方程式 。 （7）在反应釜1和焙烧炉中产生的气体可通入 溶液充分吸收，防止产生环境问题。 （8）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。 ①煅烧温度对SrSO₄转化率的影响见图乙，最佳煅烧温度为 ℃。 ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响见图。天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5∶1后，SrSO4转化率下降的可能原因是 。 参考答案 （1）增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；（2）BC；（3）H2O；作氮肥；（4）SrO；（5）促进Sr(OH)2的溶解，减少氢氧化钙的溶解，使氢氧化钙析出，从而分离提纯氢氧化锶，提高硫酸锶的产率和纯度；搅拌（合理即可）；（6）H2SO4＋Sr（OH）2 ＝SrSO4↓＋2H2O；（7）NaOH（合理即可）；（8）①1200；②若煤粉量过少，还原剂不足，不能使硫酸锶充分反应。 学科网（北京）股份有限公司 $