碳酸锶 (SrCO 3 ) 是一种重要的工业原料,广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿 ( 含 80~90%SrCO 3 ,少量 MgCO 3 、 CaCO 3 、 BaCO 3 等 ) 制备高纯碳酸锶的工艺流程如图:
温度 /℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
溶解度 /(g/100g) | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(1) 元素 Sr 在元素周期表的位置 _______ 。
(2) 菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是 _______ 。
(3)“ 立窑煅烧 ” 中 SrCO 3 与焦炭反应生成两种氧化物,则该反应的化学方程式为 _______ 。
(4)“ 浸取 ” 中用热水浸取而不用冷水的原因是 _______ 。
(5)“ 沉锶 ” 中反应的化学方程式为 _______ 。
(6) 锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体 (xSrO·yFe 2 O 3 ) 中 Sr 与 Fe 的质量比为 0.13 ,则 为 _______( 取整数 ) 。
(1) 第五周期,第 ⅡA 族
(2) 可以增大接触面积,提高反应速率和还原效率
(3)SrCO 3 +C SrO+2CO↑
(4) 有利于氢氧化锶的溶解,提高浸出率,同时减小氢氧化钙的溶解度使其分离
(5)
(6)6
【分析】菱锶矿 ( 含 80 ~ 90% SrCO 3 ,少量 MgCO 3 、 CaCO 3 、 BaCO 3 等 ) 与焦炭经过粉碎后立窑煅烧,转化成 Sr 、 CaO 、 BaO 、 MgO 等物质,加入热水浸取,将不溶于热水的氧化镁、 Ca(OH) 2 、 C 等杂质除去,再加入稀硫酸后,除去钡离子,结晶后析出了氢氧化锶晶体,氢氧化锶和碳酸氢铵反应最终转化成碳酸锶。
【详解】( 1 ) Sr 是 38 号元素,元素 Sr 在元素周期表的位置是第五周期,第 ⅡA 族;
( 2 )反应物的颗粒越小,比表面积越大,即反应物的接触面积越多,反应速率越快,则菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率;
( 3 )分析流程图信息可知,碳酸锶和碳在高温的条件下生成锶和一氧化碳,化学方程式为: SrCO 3 +2C Sr+3CO↑ ,故答案为: SrCO 3 +2C
Sr+3CO↑ ;
( 4 )氢氧化锶溶解度随温度升高而增大、氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,则 “ 浸取 ” 中用热水浸取而不用冷水的原因是增大氢氧化锶的溶解度,使氢氧化钙析出;故答案为:为了增大氢氧化锶的浸取率,减少杂质氢氧化钙的溶解;
( 5 )沉锶 ” 反应中氢氧化锶和 NH 4 HCO 3 发生反应,产物除了碳酸锶外,还有水和一水合氨,则化学反应方程式为 Sr(OH) 2 +NH 4 HCO 3 =SrCO 3 ↓+NH 3 •H 2 O+H 2 O ,故答案为: Sr(OH) 2 +NH 4 HCO 3 =SrCO 3 ↓+NH 3 •H 2 O+H 2 O ;
( 6 )锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体 (xSrO·yFe 2 O 3 ) 中 Sr 与 Fe 的质量比为 0.13 ,则有: ,解得
为 6 ,故答案为: 6 。
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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