更新时间：作者：小小条
高中化学试题解析226
某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知25℃时，
回答下列问题：
（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为_______。
（2）“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、_______(填离子符号)。
（3）“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为_______；25℃时，向0.01 mol SrSO4粉末中加入100mL 0.1mol·L-1 BaCl2溶液，充分反应后，理论上溶液中c(Sr2+)·c(SO42-)=_______(mol·L-1)2 (忽略溶液体积的变化)。
（4）其他条件相同时，盐浸2h，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是_______。
（5）“浸出渣2”中主要含有SrSO4、_______(填化学式)。
（6）将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的Sr2+，原因是_______。
（7）由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是_______(填标号)。
a．加热脱水 b．在HCl气流中加热
c．常温加压 d．加热加压
答案：
（4）升高温度，Ba2+与SrSO4有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大
（5）BaSO4、SiO2
（6）窝穴体a的空腔与Sr2+更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且Sr2+具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定
（7）a
分析：
含锶废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，加入稀盐酸酸浸，三种碳酸盐溶解生成CaCl2、SrCl2、MgCl2进入浸出液1中，浸出渣1中含有SrSO4、SiO2，加入BaCl2溶液，SrSO4转化为溶解度更小的BaSO4发生沉淀的转化：
这样得到SrCl2溶液，再经过结晶等操作得到SrCl2·6H2O晶体。
（1）锶与镁、钙同主族，位于第五周期第ⅡA族，基态原子价电子排布式为5s2。
（2）碳酸盐均能溶于盐酸生成对应的盐酸盐，则“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+。
（3）沉淀转化反应的化学平衡常数为：
K的值很大，可认为反应完全进行，反应转化的情况：
反应后的溶液中钡离子过剩0.001mol，浓度为0.01mol/L，锶离子的浓度为0.1mol/L。依硫酸钡的溶解度积常数，可计算出溶液中的硫酸根离子浓度：
再计算锶离子与硫酸根离子浓度乘积：
（4）升高温度，沉淀转化的反应速率增大，同样2h内浸出的锶离子更多，所以锶浸出率增大。
（5）“盐浸”时发生沉淀的转化，生成了BaSO4，SiO2不参与反应。
（6）穴体a与锶离子更相匹配，与N、O原子更容易配位，相互作用形成超分子；且锶离子半径更大，有更多的空轨道，能够与更多的N、O原子配位，形成超分子后结构更稳定。
（7）从Sr在元素周期表中的位置看，Sr(OH)2是强碱，锶离子不水解；由平衡移动原理可知，SrCl2·6H2O制备无水盐的反应是气体分子数目增大的反应，加压不利于脱水，排除c、d。
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