Question

（14分）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) 4CO(g) + SrS(s)   △H = +a kJ·mol^-1     

SrSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + SrS(s)   △H=+b kJ·mol^-1     

則：反應C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H= ___________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_______________________。

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__________________________________________________。

（2）濕法制備。（已知：K_sp（SrSO₄）=3.2×10^-7，K_sp（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： ____________。

②當轉(zhuǎn)化完成時，混合液中c(CO₃^2-)= 1.0×10^-3mol/L，c(SO₄^2-)=______________mol/L。 

 

Answer 1

【答案】

（1）①  （2分）   ②2SrS+2H₂OSr(OH)₂+Sr(HS)₂（3分）

③Sr(OH)₂+NH₄HCO₃= SrCO₃+H₂O+NH₃·H₂O（3分）

（2）①SrSO₄ + CO₃^2- = SrCO₃ + SO₄^2-  （3分）     ②2.91（3分）

【解析】（1）①考查蓋斯定律的應用。將反應SrSO₄(s) + 4C(s) 4CO(g) + SrS(s)和SrSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + SrS(s)相減即得到2C(s) + 2CO₂(g)4CO(g)，所以C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H= kJ·mol^-1。

②強堿弱酸鹽，水解顯堿性，方程式為2SrS+2H₂OSr(OH)₂+Sr(HS)₂。

③根據(jù)原子守恒可知，反應式為Sr(OH)₂+NH₄HCO₃= SrCO₃+H₂O+NH₃·H₂O。

（2）①根據(jù)復分解反應的特點可知，方程式為SrSO₄ + CO₃^2- = SrCO₃ + SO₄^2- 。

②根據(jù)溶度積常數(shù)的表達式可知，c(CO₃^2-)︰c(SO₄^2-)＝K_sp（SrCO₃）︰K_sp（SrSO₄），代入有關(guān)數(shù)據(jù)即可得到c(SO₄^2-)＝2.91mol/L。