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使用次数:299
更新时间:2022-11-30
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1.

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 ( 80~90%SrCO 3 ,少量 MgCO 3 CaCO 3 BaCO 3 ) 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 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 ) Sr Fe 的质量比为 0.13 ,则 _______( 取整数 )

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题型:填空题
知识点:氧化还原反应方程式的配平
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【答案】

(1) 第五周期,第 ⅡA

(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 ( 80 90% SrCO 3 ,少量 MgCO 3 CaCO 3 BaCO 3 ) 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 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 ) Sr Fe 的质量比为 0.13 ,则有: ,解得 6 ,故答案为: 6

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 氧化还原反应的配平 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 氧化还原反应的配平的定义

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。

◎ 氧化还原反应的配平的知识扩展
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。

再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx  0→-2  降2×2
S2  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。


◎ 氧化还原反应的配平的知识导图

 

◎ 氧化还原反应的配平的特性
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等

配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒

配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。

再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx  0→-2  降2×2
S2  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。


◎ 氧化还原反应的配平的知识点拨

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:

  1. 一般方法:从左向右配。
  2. 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
  • 标出元素化合价变化的始态和终态
  • 求升价元素或降价元素化合价的变化数
  • 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
  • 配平变价元素
  • 用观察法配平其他元素
  • 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
    如:

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。

◎ 氧化还原反应的配平的考试要求
暂无

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