Question

碳酸鍶廣泛應用于電子工業(yè)．以天青石（主要成分為SrSO₄）為基本原料制備碳酸鍶．
（1）碳還原法制備．
①已知：SrSO₄（s）+4C（s）

高溫

4CO（g）+SrS（s）；△H=+akJ?mol^-1
SrSO₄（s）+2C（s）

高溫

2CO₂（g）+SrS（s）；△H=+bkJ?mol^-1
則反應C（s）+CO₂（g）

高溫

2CO（g）的△H=

(a-b)

2

kJ?mol^-1．
②SrS是強堿弱酸鹽，熱水中發(fā)生水解的化學反應方程式為

S^2-+H₂OHS^-+OH^-

．
③水解所得Sr（OH）₂與NH₄HCO₃按照物質(zhì)的量比1：1投料制備SrCO₃，則化學反應方程式為

Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0

．
（2）濕法制備．（已知：Ksp（SrSO₄）=3.2×10^-7，Ksp（SrCO₃）=1.1×10^-10）
①將天青石礦粉與Na₂CO₃溶液攪拌混勻、加熱，發(fā)生的離子反應方程式為

SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-

．
②當轉(zhuǎn)化完成時，混合液中c（C

O

2- 3

）=1.0×10^-3mol/L，c（S

O

2- 4

）=

2.9

mol/L．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)已知反應和目標反應利用蓋斯定律來計算反應熱；
②弱酸根離子水解顯堿性；
③Sr（OH）₂與NH₄HCO₃按照物質(zhì)的量比1：1投料反應生成SrCO₃、NH₃．H₂O、H₂0；
（2）①SrSO₄、SrCO₃不溶于水，在離子反應中應保留化學式；
②當轉(zhuǎn)化完成時，根據(jù)Ksp（SrCO₃）計算c（Sr²⁺），再根據(jù)Ksp（SrSO₄）計算c（SO₄^2-）．

解答：解：（1）①由Ⅰ：SrSO₄（s）+4C（s）

高溫

4CO（g）+SrS（s）；△H=+akJ?mol^-1，
Ⅱ：SrSO₄（s）+2C（s）

高溫

2CO₂（g）+SrS（s）；△H=+bkJ?mol^-1，
則根據(jù)蓋斯定律可知，反應

Ⅰ-Ⅱ

2

可得到反應C（s）+CO₂（g）

高溫

2CO（g），
其△H=

(a-b)

2

kJ/mol，故答案為：

(a-b)

2

；
②SrS是強堿弱酸鹽，硫離子水解的離子反應為S^2-+H₂O  HS^-+OH^-，
故答案為：S^2-+H₂O  HS^-+OH^-；
③Sr（OH）₂與NH₄HCO₃按照物質(zhì)的量比1：1投料反應生成SrCO₃、NH₃．H₂O、H₂0，該反應為Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0，
故答案為：Sr（OH）₂+NH₄HCO₃═SrCO₃+NH₃．H₂O+H₂0；
（2）①SrSO₄、SrCO₃不溶于水，天青石礦粉與Na₂CO₃溶液攪拌混勻、加熱生成硫酸鈉和碳酸鍶，
離子反應為SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-，
故答案為：SrSO₄+CO₃^2-═SrCO₃+SO₄^2-；
②Ksp（SrSO₄）=3.2×10^-7，Ksp（SrCO₃）=1.1×10^-10，當轉(zhuǎn)化完成時，混合液中c（CO₃^2-）=1.0×10^-3mol/L，
所以c（Sr²⁺）=

1.1×10-10

1.0×10-3

=1.1×10^-7mol/L，c（SO₄^2-）=

3.2×10-7

1.1×10-7

=2.9mol/L，
故答案為：2.9．

點評：本題考查蓋斯定律計算反應熱及溶度積的計算，注意利用習題中的信息和所學知識的結(jié)合即可解答，題目難度不大．