碳酸鍶(SrCO3)難溶于水,主要用于電磁材料和金屬冶煉。一種由工業(yè)碳酸鍶(含少量Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+等)制備高純碳酸鍶的工藝流程如圖:
已知:Ⅰ.Cr(OH)3為兩性氫氧化物;
Ⅱ.常溫下,各物質的溶度積常數(shù)如表所示。
化合物 |
Cr(OH)3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
SrCO3 |
Ksp近似值 |
1×10-31 |
5.5×10-6 |
1.8×10-11 |
5.6×10-10 |
(1)“除鋇、鉛”時,pH過低會導致(NH
4)
2CrO
4的利用率降低,原因為
pH過低,H
+濃度過大,平衡2
+2H
+?Cr
2+H
2O,正向移動,更多的
轉化為Cr
2pH過低,H
+濃度過大,平衡2
+2H
+?Cr
2+H
2O,正向移動,更多的
轉化為Cr
2(用離子方程式解釋)。
(2)“濾渣2”的主要成分為
Al(OH)3和Mg(OH)2
Al(OH)3和Mg(OH)2
(填化學式)。
(3)用氨水和NaOH分步調節(jié)pH,而不是直接調節(jié)溶液的pH≈13的原因為
pH過高會使Cr(OH)3的溶解,導致鉻的去除率降低
pH過高會使Cr(OH)3的溶解,導致鉻的去除率降低
。
(4)“調pH≈13”后需對溶液進行煮沸并趁熱過濾出濾渣2,煮沸并趁熱過濾的原因為
Ca(OH)2的溶解度隨著溫度的升高而降低,煮沸并趁熱過濾有利于除盡溶液中的Ca2+
Ca(OH)2的溶解度隨著溫度的升高而降低,煮沸并趁熱過濾有利于除盡溶液中的Ca2+
。
(5)已知:碳酸的電離常數(shù)K
a1=4.0×10
-7、K
a2=4.0×10
-11,則“碳化”時,反應Sr
2(aq)+2
(aq)?SrCO
3(s)+H
2CO
3(aq)的平衡常數(shù)K=
1.8×105
1.8×105
(保留兩位有效數(shù)字)。
(6)“系列操作”中包含“200℃烘干”操作,烘干過程中除蒸發(fā)水分外,還能夠除去SrCO
3中的微量可溶性雜質,該雜質除NH
4HCO
3外還可能為
NH4NO3
NH4NO3
(填化學式)。