Question

【題目】（12分）高純硝酸鍶[化學式：Sr(NO3)2]用于制造信號燈、光學玻璃等。

Ⅰ．工業級硝酸鍶中常含有硝酸鈣、硝酸鋇等雜質，其中硝酸鈣可溶于濃硝酸，而硝酸鍶、硝酸鋇不溶于濃硝酸。提純硝酸鍶的實驗步驟如下：

①取含雜質的硝酸鍶樣品，向其中加入濃HNO3溶解，攪拌。

②過濾，并用濃HNO3洗滌濾渣。

③將濾渣溶于水中，加略過量鉻酸使Ba2+沉淀，靜置后加入肼（N2H4）將過量鉻酸還原，調節pH至7～8，過濾。

④將濾液用硝酸調節pH至2～3，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌。

⑤將得到的Sr(NO3)2·2H2O晶體在100 ℃條件下干燥，得到高純硝酸鍶。

（1）步驟②用濃HNO3洗滌濾渣的目的是 。

（2）步驟③中肼（N2H4）將過量鉻酸（CrO3）還原為Cr3+，同時產生一種無色無味的氣體，寫出該反應的離子方程式 。

（3）肼具有很好的還原性，且氧化產物無污染，故可用于除去鍋爐等設備供水中的溶解氧等，除去100L鍋爐水（含氧氣8g/L）的溶解氧，需要肼的質量為 。

Ⅱ．Sr(NO3)2受熱易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃時Sr(NO2)2進一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定質量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2樣品，加熱至完全分解，得到5.20 g SrO固體和5.08 g混合氣體。計算該樣品中Sr(NO3)2的質量分數（寫出計算過程） （精確到0.01）。

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）除去雜質減少硝酸鍶的溶解損失（2分）

（2）3N2H4 + 4CrO3+12H+=3N2↑+ 4Cr3++12H2O（2分）

（3）800g（2分）

Ⅱ．m(樣品)= 5.20 g+5.08 g=10.28 g

n(SrO)= =0.05 mol

解得：n[Sr(NO3)2] =0.04 mol

n[Sr(NO2)2] =0.01 mol

w[Sr(NO3)2] =×100%=82.49%（6分）

【解析】

試題分析：

Ⅰ．（1）硝酸鍶不溶于濃硝酸，用濃硝酸洗滌能除去溶解的硝酸鈣，還能減少其溶解損失；（2）

反應產物為氮氣，3N2H4 + 4CrO3+12H+=3N2↑+ 4Cr3++12H2O；（3）根據電子守恒確定N2H4 ~O2，其摩爾質量相同，即氧氣的質量等于肼的質量；

Ⅱ．根據質量守恒得出關系式 n[Sr(NO3)2]×212 g·mol－1+ n[Sr(NO2)2]×180 g·mol－1=10.28 g

根據鍶元素守恒得出關系式為n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] ==0.05 mol，聯立解答。