锶（Sr）是第五周期ⅡA族元素。自然界中的锶存在于天青石中，天青石的主要成分为SrSO₄和少量CaSO₄、BaSO₄。以天青石为原料制备高纯SrCO₃需要两个步骤。
【步骤一】从天青石到粗SrCO₃：

已知：ⅰ．Ca、Sr、Ba硫化物（MS）和硫氢化物[M（HS）₂]均易溶于水。
ⅱ．20℃时，Sr（OH）₂、Ba（OH）₂、Ca（OH）₂的溶解度（g）分别为1.77、3.89、0.173；80℃时，Sr（OH）₂、Ba（OH）₂、Ca（OH）₂的溶解度（g）分别为20.2、101.4、0.094。
（1）焙烧过程中SrSO₄转化为SrS的化学方程式是

4C+SrSO₄

焙烧

SrS+4CO↑

4C+SrSO₄

焙烧

SrS+4CO↑

。
（2）浸取时发生反应：2MS+2H₂O⇌M（HS）₂+M（OH）₂（M=Ca、Sr、Ba）。使用热水有利于提高SrS的平衡转化率，原因是

该反应是水解反应，是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡转化率增大

该反应是水解反应，是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡转化率增大

。
（3）滤渣1的主要成分是

Ca（OH）₂、C

Ca（OH）₂、C

。
【步骤二】粗SrCO₃转化为高纯SrCO₃：
（4）粗SrCO₃中的杂质是BaCO₃。有同学提出可以将粗SrCO₃产物溶于酸，再加入Na₂SO₄溶液实现Sr和Ba的分离。设Ba²⁺完全沉淀时c（Ba²⁺）=10^-5mol/L，则溶液中c（Sr²⁺）一定不大于

0.03

0.03

mol/L。此时会有Sr²⁺沉淀，该方案不合理。[K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，K_sp（SrSO₄）=3.3×10^-7]
（5）实际的除杂和转化流程如图所示：


已知：ⅰ．溶液中存在Cr₂

O

2

-

7

+H₂O⇌2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺，Cr₂

O

2

-

7

具有强氧化性。
ⅱ．Cr（OH）₃是两性氢氧化物，难溶于水，K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-31。
①若酸溶过程中H⁺过量太多，则除钡过程中Ba²⁺去除率会下降，请从化学平衡移动角度解释原因

BaCrO₄存在溶解平衡BaCrO₄（s）⇌Ba²⁺（aq）+CrO

4

^2-（aq），增大氢离子的浓度，会发生2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺⇌Cr₂O

7

^2-+H₂O，使c（

C

r

O

2

-

4

）下降，平衡正向移动，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），增大氢离子的浓度，会发生2

C

r

O

2

-

4

+2H⁺⇌Cr₂O

7

^2-+H₂O，使c（

C

r

O

2

-

4

）下降，平衡正向移动，BaCrO₄沉淀率下降，Ba²⁺的去除率下降

。
②还原过程中草酸（H₂C₂O₄）发生反应的离子方程式为

Cr₂

O

2

-

7

+3H₂C₂O

4

+8H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O

Cr₂

O

2

-

7

+3H₂C₂O

4

+8H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O

。
③为除铬，向溶液D中加入NH₃⋅H₂O调节pH为7～8。此过程不调节pH为13的原因是

直接用NaOH将pH调至13，Cr（OH）₃会与过量的NaOH反应生成

C

r

O

-

2

，无法将Cr元素完全除去

直接用NaOH将pH调至13，Cr（OH）₃会与过量的NaOH反应生成

C

r

O

-

2

，无法将Cr元素完全除去

。
④加入NH₄HCO₃溶液生成高纯SrCO₃的离子方程式为

HCO

-

3

+OH^-+Sr²⁺=SrCO₃↓+H₂O

HCO

-

3

+OH^-+Sr²⁺=SrCO₃↓+H₂O

。