【題目】高純硝酸鍶[Sr(NO3)2]用于制造信號燈、光學玻璃等。

I.工業(yè)級硝酸鍶中常含有硝酸鈣、硝酸鋇等雜質(zhì),其中硝酸鈣可溶于濃硝酸,而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸。提純硝酸鍶的實驗步驟如下:

①取含雜質(zhì)的硝酸鍶樣品,向其中加入濃HNO3溶解,攪拌。

②過濾,并用濃HNO3洗滌濾渣。

③將濾渣溶于水中,加略過量CrO3使Ba2+沉淀,靜置后加入肼(N2H4)將過量CrO3還原,調(diào)節(jié)pH7~8,過濾。

④將濾液用硝酸調(diào)節(jié)pH2~3,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌。

⑤將得到的Sr(NO3)2·2H2O晶體在100℃條件下干燥,得到高純硝酸鍶。

1)步驟②用濃HNO3洗滌濾渣的目的是______________。

2)步驟③中肼將CrO3還原為Cr3+,同時產(chǎn)生一種無色無味的氣體,該反應(yīng)的離子方程式為_____________。

3)肼具有很好的還原性,且氧化產(chǎn)物無污染,故可用于除去鍋爐等設(shè)備供水中的溶解氧,現(xiàn)欲除去100L鍋爐水中的溶解氧(含氧氣8.8mg/L),需要肼的質(zhì)量為__________。

.Sr(NO3)2受熱易分解,生成Sr(NO2)2O2;在500℃時Sr(NO2)2進一步分解生成SrO及氮氧化物。

4取一定質(zhì)量含Sr(NO2)2Sr(NO3)2樣品,加熱至完全分解,得到7.28gSrO固體和6.92g混合氣體。計算該樣品中Sr(NO3)2的質(zhì)量分數(shù)__________(寫出計算過程,計算結(jié)果精確到0.01%)。

【答案】 除去雜質(zhì)Ca(NO3)2,減少硝酸鍶的溶解損失 3N2H4+4CrO3+12H+=3N2↑+4Cr3++12H2O 0.88g 74.65%

【解析】試題分析:本題考查物質(zhì)的分離提純,離子方程式的書寫,氧化還原反應(yīng)的計算和混合物的計算。

I1根據(jù)題意硝酸鈣可溶于濃硝酸,而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸。步驟中加入濃HNO3,硝酸鈣溶解,硝酸鍶、硝酸鋇不溶;步驟過濾除去硝酸鈣,濾渣為硝酸鍶和硝酸鋇的混合物,用濃硝酸洗滌濾渣的目的是:洗滌除去CaNO32,減少硝酸鍶的溶解損失。

2肼將CrO3還原為Cr3+,同時產(chǎn)生一種無色無味的氣體,說明N2H4被氧化成N2,寫出反應(yīng):N2H4+CrO3→N2↑+Cr3+,反應(yīng)中N元素的化合價的變化為:-2→0價,Cr元素的化合價的變化為:+6→+3價,根據(jù)得失電子守恒配平:3N2H4+4CrO3→3N2↑+4Cr3+,結(jié)合原子守恒、電荷守恒,寫出離子方程式為:3N2H4+4CrO3+12H+=3N2↑+4Cr3++12H2O。

3肼中N元素的化合價為-2,肼具有很好的還原性,且氧化產(chǎn)物無污染,則氧化產(chǎn)物為N2,根據(jù)得失電子守恒,4nN2H4=4nO2=4,nN2H4=0.0275molmN2H4=0.0275mol32g/mol=0.88g。

II4根據(jù)質(zhì)量守恒定律,m(樣品)=mSrO+m(混合氣體=7.28g+6.92g=14.2g。180g/moln[SrNO22]+212g/moln[SrNO32]=14.2g根據(jù)Sr守恒,n[SrNO22]+n[SrNO32]= ,聯(lián)立兩式解得n[SrNO22]=0.02moln[SrNO32]=0.05mol,Sr(NO3)2的質(zhì)量為0.05mol212g/mol=10.6g,Sr(NO3)2的質(zhì)量分數(shù)為100%=74.65%。

練習冊系列答案
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選項

實驗操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄 石灰

石灰水變渾濁

該溶液中一定含有CO32-

B

向某食鹽溶液中滴加淀粉溶液

溶液顏色不變

該食鹽中一定沒有添加碘酸鉀

C

將乙烯通入溴的四氯化碳溶液

溶液最終變?yōu)闊o色透明

生成的1,2-二溴乙烷無色、可溶于四氯化碳

D

向苯酚鈉溶液中滴加乙酸溶液

溶液變渾濁

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A. A B. B C. C D. D

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回答下列問題:

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(2)化合物生成化合物發(fā)生______________反應(yīng),其方程式為____________________________(注明反應(yīng)條件);

(3)化合物有多種同分異構(gòu)體.請寫出與化合物官能團種類相同且無支鏈的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________________________________________________________________;

(4)化合物不能發(fā)生的反應(yīng)類型是______________(填字母).

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