Question

【題目】（12分）高純硝酸鍶[化學(xué)式：Sr(NO3)2]用于制造信號(hào)燈、光學(xué)玻璃等。

Ⅰ．工業(yè)級(jí)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(shí)驗(yàn)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(guò)濾，并用濃HNO3洗滌濾渣。

③將濾渣溶于水中，加略過(guò)量鉻酸使Ba2+沉淀，靜置后加入肼（N2H4）將過(guò)量鉻酸還原，調(diào)節(jié)pH至7～8，過(guò)濾。

④將濾液用硝酸調(diào)節(jié)pH至2～3，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)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（N2H4）將過(guò)量鉻酸（CrO3）還原為Cr3+，同時(shí)產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味的氣體，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。

（3）肼具有很好的還原性，且氧化產(chǎn)物無(wú)污染，故可用于除去鍋爐等設(shè)備供水中的溶解氧等，除去100L鍋爐水（含氧氣8g/L）的溶解氧，需要肼的質(zhì)量為 。

Ⅱ．Sr(NO3)2受熱易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃時(shí)Sr(NO2)2進(jìn)一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定質(zhì)量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2樣品，加熱至完全分解，得到5.20 g SrO固體和5.08 g混合氣體。計(jì)算該樣品中Sr(NO3)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過(guò)程） （精確到0.01）。

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）除去雜質(zhì)減少硝酸鍶的溶解損失（2分）

（2）3N2H4 + 4CrO3+12H+=3N2↑+ 4Cr3++12H2O（2分）

（3）800g（2分）

Ⅱ．m(樣品)= 5.20 g+5.08 g=10.28 g

n(SrO)= =0.05 mol

解得：n[Sr(NO3)2] =0.04 mol

n[Sr(NO2)2] =0.01 mol

w[Sr(NO3)2] =×100%=82.49%（6分）

【解析】

試題分析：

Ⅰ．（1）硝酸鍶不溶于濃硝酸，用濃硝酸洗滌能除去溶解的硝酸鈣，還能減少其溶解損失；（2）

反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)猓?N2H4 + 4CrO3+12H+=3N2↑+ 4Cr3++12H2O；（3）根據(jù)電子守恒確定N2H4 ~O2，其摩爾質(zhì)量相同，即氧氣的質(zhì)量等于肼的質(zhì)量；

Ⅱ．根據(jù)質(zhì)量守恒得出關(guān)系式 n[Sr(NO3)2]×212 g·mol－1+ n[Sr(NO2)2]×180 g·mol－1=10.28 g

根據(jù)鍶元素守恒得出關(guān)系式為n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] ==0.05 mol，聯(lián)立解答。