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(2022·洛阳模拟)
碳酸锶(SrCO3)具有屏蔽X射线的功能,广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。工业上以天青石(主要成分为SrSO4 , 含少量BaSO4和CaSO4)和煤为原料生产碳酸锶。工艺流程如下:
已知:①Sr(OH)2、Ba(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g):
温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
Sr(OH)2 | 1.77 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
Ba(OH)2 | 3.89 | 8.22 | 20.94 | 101.4 | — | — |
Ca(OH)2 | 0.173 | 0.141 | 0. 121 | 0.094 | 0.086 | 0.076 |
②浸取时发生反应:2SrS+2H2O=Sr(HS)2+Sr(OH)2 , 硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。
③BaSO4、SrCO3、BaCO3和SrSO4均难溶于水,在相同温度下的溶解度(S)关系如下:
S(BaSO4)≈S(SrCO3)<S(BaCO3)<S(SrSO4)。
回答下列问题:
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(2)
天青石与煤焙烧时CO还原了SrSO4 ,反应的化学方程式为。
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(3)
用热水浸取可以加快浸取速率,另外的主要作用是。
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(4)
碳化过程控制条件让硫氢化锶吸收二氧化碳有利于产品质量的提高,并且可以提供硫化氢使氢氧化锶转化为硫氢化锶。写出碳化时硫氢化锶吸收二氧化碳的化学方程式:。
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(5)
若达到碳化终点后继续碳化,则会使产品产率降低,结合化学方程式解释原因:,取碳化后的料浆滴入无色酚酞试剂,若表明到达碳化终点。
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(6)
由于碳化所用的CO2中含有少量的O2、SO2等,在碳化时发生副反应,生成少量的SrSO3、SrSO4 , 所以要对碳化完成的碳酸锶浆进行脱硫处理。方法为加入纯碱,并加热煮沸,写出脱硫过程SrSO4与纯碱反应的化学方程式。
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