鍶（Sr）是第五周期ⅡA族元素。自然界中的鍶存在于天青石中，天青石的主要成分為SrSO₄和少量CaSO₄、BaSO₄。以天青石為原料制備高純SrCO₃需要兩個步驟。
【步驟一】從天青石到粗SrCO₃：

已知：ⅰ．Ca、Sr、Ba硫化物（MS）和硫氫化物[M（HS）₂]均易溶于水。
ⅱ．20℃時，Sr（OH）₂、Ba（OH）₂、Ca（OH）₂的溶解度（g）分別為1.77、3.89、0.173；80℃時，Sr（OH）₂、Ba（OH）₂、Ca（OH）₂的溶解度（g）分別為20.2、101.4、0.094。
（1）焙燒過程中SrSO₄轉化為SrS的化學方程式是

4C+SrSO₄

焙燒

SrS+4CO↑

4C+SrSO₄

焙燒

SrS+4CO↑

。
（2）浸取時發生反應：2MS+2H₂O?M（HS）₂+M（OH）₂（M=Ca、Sr、Ba）。使用熱水有利于提高SrS的平衡轉化率，原因是

該反應是水解反應，是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡轉化率增大

該反應是水解反應，是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡轉化率增大

。
（3）濾渣1的主要成分是

Ca（OH）₂、C

Ca（OH）₂、C

。
【步驟二】粗SrCO₃轉化為高純SrCO₃：
（4）粗SrCO₃中的雜質是BaCO₃。有同學提出可以將粗SrCO₃產物溶于酸，再加入Na₂SO₄溶液實現Sr和Ba的分離。設Ba²⁺完全沉淀時c（Ba²⁺）=10^-5mol/L，則溶液中c（Sr²⁺）一定不大于

0.03

0.03

mol/L。此時會有Sr²⁺沉淀，該方案不合理。[K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，K_sp（SrSO₄）=3.3×10^-7]
（5）實際的除雜和轉化流程如圖所示：


已知：ⅰ．溶液中存在Cr₂

O

2

-

7

+H₂O?2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺，Cr₂

O

2

-

7

具有強氧化性。
ⅱ．Cr（OH）₃是兩性氫氧化物，難溶于水，K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-31。
①若酸溶過程中H⁺過量太多，則除鋇過程中Ba²⁺去除率會下降，請從化學平衡移動角度解釋原因

BaCrO₄存在溶解平衡BaCrO₄（s）?Ba²⁺（aq）+CrO

4

^2-（aq），增大氫離子的濃度，會發生2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺?Cr₂O

7

^2-+H₂O，使c（

C

r

O

2

-

4

）下降，平衡正向移動，BaCrO₄沉淀率下降，Ba²⁺的去除率下降

BaCrO₄存在溶解平衡BaCrO₄（s）?Ba²⁺（aq）+CrO

4

^2-（aq），增大氫離子的濃度，會發生2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺?Cr₂O

7

^2-+H₂O，使c（

C

r

O

2

-

4

）下降，平衡正向移動，BaCrO₄沉淀率下降，Ba²⁺的去除率下降

。
②還原過程中草酸（H₂C₂O₄）發生反應的離子方程式為

Cr₂

O

2

-

7

+3H₂C₂O

4

+8H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O

Cr₂

O

2

-

7

+3H₂C₂O

4

+8H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O

。
③為除鉻，向溶液D中加入NH₃?H₂O調節pH為7～8。此過程不調節pH為13的原因是

直接用NaOH將pH調至13，Cr（OH）₃會與過量的NaOH反應生成

C

r

O

-

2

，無法將Cr元素完全除去

直接用NaOH將pH調至13，Cr（OH）₃會與過量的NaOH反應生成

C

r

O

-

2

，無法將Cr元素完全除去

。
④加入NH₄HCO₃溶液生成高純SrCO₃的離子方程式為

HCO

-

3

+OH^-+Sr²⁺=SrCO₃↓+H₂O

HCO

-

3

+OH^-+Sr²⁺=SrCO₃↓+H₂O

。