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锶有“金属味精”之称.以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3.MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如图:已知氢氧化锶在水中的溶解度:温度(℃)010203040608090100溶
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锶有“金属味精”之称.以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3. MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如图:
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为___.
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12.
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=___.
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因___.
(3)“趁热过滤”的目的是___.“滤渣”的主要成分为___.
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为___、过滤、洗涤、干燥.
(5)“脱硫”方法:用FeCI3溶液吸收酸浸产生的气体,吸收时的氧化产物为___(填化学式):再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是___.
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
溶解度(g/100mL) | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12.
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=___.
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因___.
(3)“趁热过滤”的目的是___.“滤渣”的主要成分为___.
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为___、过滤、洗涤、干燥.
(5)“脱硫”方法:用FeCI3溶液吸收酸浸产生的气体,吸收时的氧化产物为___(填化学式):再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,碳过量,则碳被氧化生成CO,反应为:SrSO4+4C
SrS+4CO↑;
故答案为:SrSO4+4C
SrS+4CO↑;
(2)①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,pH=12,故c(OH-)=1mol/L,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=
=1.2×10-10;
故答案为:1.2×10-10;
②若pH过大,OH-对氢氧化锶的溶解起抑制作用,OH-浓度过大,导致氢氧化锶沉淀析出,将导致氢氧化锶的产率降低;
故答案为:OH-对氢氧化锶的溶解起抑制作用,OH-浓度过大,导致氢氧化锶沉淀析出;
(3)根据表可知氢氧化锶的溶解度随温度的升高而增大,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,趁热过滤可以防止温度降低氢氧化锶析出造成产品的损失,可使钙离子尽可能转化为Ca(OH)2,调节pH沉淀了镁离子,故滤渣为Mg(OH)2、Mg(OH)2;
故答案为:防止温度降低氢氧化锶析出造成产品的损失,可使钙离子尽可能转化为Ca(OH)2;Mg(OH)2、Mg(OH)2;
(4)趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品,Sr(OH)2温度较低时析出,故步骤为降温结晶或冷却结晶过滤、洗涤、干燥;
故答案为:降温结晶或冷却结晶;
(5)酸浸产生的气体为H2S,用FeCl3溶液吸收H2S气体,反应为:2FeCl3+H2S=S↓+2HCl+2FeCl2,氧化产物为S,再用石墨电极电解吸收液,FeCl2发生氧化反应为FeCl3,可循环使用;
故答案为:S;FeCl3.
| ||
故答案为:SrSO4+4C
| ||
(2)①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,pH=12,故c(OH-)=1mol/L,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=
1.2×10-10 |
12 |
故答案为:1.2×10-10;
②若pH过大,OH-对氢氧化锶的溶解起抑制作用,OH-浓度过大,导致氢氧化锶沉淀析出,将导致氢氧化锶的产率降低;
故答案为:OH-对氢氧化锶的溶解起抑制作用,OH-浓度过大,导致氢氧化锶沉淀析出;
(3)根据表可知氢氧化锶的溶解度随温度的升高而增大,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,趁热过滤可以防止温度降低氢氧化锶析出造成产品的损失,可使钙离子尽可能转化为Ca(OH)2,调节pH沉淀了镁离子,故滤渣为Mg(OH)2、Mg(OH)2;
故答案为:防止温度降低氢氧化锶析出造成产品的损失,可使钙离子尽可能转化为Ca(OH)2;Mg(OH)2、Mg(OH)2;
(4)趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品,Sr(OH)2温度较低时析出,故步骤为降温结晶或冷却结晶过滤、洗涤、干燥;
故答案为:降温结晶或冷却结晶;
(5)酸浸产生的气体为H2S,用FeCl3溶液吸收H2S气体,反应为:2FeCl3+H2S=S↓+2HCl+2FeCl2,氧化产物为S,再用石墨电极电解吸收液,FeCl2发生氧化反应为FeCl3,可循环使用;
故答案为:S;FeCl3.
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