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微专题17 金属及其化合物制备流程（Sr）
锶:元素符号Sr，原子序数38，原子量87.62，外围电子排布式5s2，位于第五
周期第ⅡA族。
一、物理性质：
Sr是一种银白色有光泽的金属质软，容易传热导电。密度2.54克/厘米3，熔点769℃，沸
点1384℃。
二、化学性质：
Sr化学性质活泼，在空气中加热到熔点时即燃烧，呈红色火焰，生成氧化锶SrO，在加压
条件下跟氧气化合生成过氧化锶SrO 。跟卤素、硫、硒等容易化合。加热时跟氮化合生
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成氮化锶Sr N。加热时跟氢化合生成氢化锶SrH 。跟盐酸、稀硫酸剧烈反应放出氢气。
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常温下跟水反应生成氢氧化锶和氢气。
三、用途：
用于制造合金、光电管、照明灯。它的化合物用于制信号弹、烟火等。质量数为90的锶
是一种放射性同位素，可做β射线的放射源，半衰期为25年，在医学上有一定的应用。
在自然界主要以化合态存在，主要的矿石有天青石SrSO ，菱锶矿SrCO 。锶是碱土金属
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中丰度最小的元素。1808年英国化学家戴维电解碳酸锶时发现了金属锶。工业用电解熔
融的氯化锶制取锶。
*最后附锶的化合物
四、工业制备：
工艺流程
工业上将天青石加工成粗碳酸锶或硫化锶，再进一步加工成其他的锶化合物(见下图)，有
两种加工方法。其中碳还原法工艺流程短、成本低，但天青石利用率低，产品质量不易
保证，并且废气污染严重。复分解法能克服碳还原法的缺点，但消耗酸、碱量较大。【专题精练】
1．氯化锶晶体在工业上常用作铝的缓蚀剂。工业上一般用难溶于水的的碳酸锶
（SrCO ）为原料（含少量钡和铁的化合物等），制备高纯六水氯化锶晶体
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（SrCl •6H O）的过程为：
2 2
已知：Ⅰ．SrCl •6H O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水；
2 2Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
氢氧化物 Fe（OH） Fe（OH）
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开始沉淀的pH 1．5 6．5
沉淀完全的pH 3．7 9．7
（1）操作①在实际工业生产中常常把碳酸锶粉碎并加以搅拌，其目的是
。碳酸锶与盐酸反应的化学方程式为__________________。
（2）酸性条件下，加入30% H O 溶液，将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式为
2 2
。能否用新制氯水代替双氧水________（填“能”或“否”）。
（3）在步骤②～③的过程中，将溶液的pH值由1调节至 ；宜用的试剂为
_______。
A．1．5 B．4 C．9．7 D．氧化钠
E．氢氧化锶粉末 F．碳酸钠晶体 G．氧化锶粉末
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是__________ （填化学式）。
（5）工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是__________。
（6）步骤⑥中，洗涤氯化锶晶体最好选用___________。
A．水 B．稀硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化锶饱和溶液
2．高纯硝酸锶[Sr(NO)]可用于制作红色烟火、光学玻璃、电子管阴极材料等。由工业级
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硝酸锶( 含有硝酸钡、硝酸钙等杂质)提取高纯硝酸锶的流程如下:
（1）滤液1中的主要溶质是___________(填化学式)。
（2）相对于水洗，滤渣1用浓硝酸洗涤的优点是________________________________。
（3）滤液2中过量的铬酸洗液被NH 还原产生Cr3+和一种不污染环境的气体。该反应的
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离子方程式为______________________________________。（4）滤渣3的主要成分是_____(填化学式)；滤液3中c(Cr3+)=_____mol/L(常温下
K [Cr(OH) ]=6.3×10-31)。
sp 3
（5）操作X为_____________；Sr(NO)·nH O转化为高纯硝酸锶的过程温度要控制在
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100℃，目的是_________________。
（6）为测定Sr(NO)·nH O的数值n，将7.44g Sr(NO)·nH O晶体在100℃加热至恒重为
3 2 2 3 2 2
6.36g的高纯硝酸锶。计算得n=______(M[Sr(NO )]= 212g/mol)。
3 2
3．碳酸锶(SrCO )是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶
3
矿(含 80~90%的 SrCO ，少量 MgCO 、CaCO 、BaCO 等)制备高纯碳酸锶的工艺流程
3 3 3 3
如图：
Sr(OH) 在水中的溶解度见表
2
温度/℃ 10 20 30 40 60 80 90 100
溶解度/
1.25 1.77 2.64 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2
(g/100g)
(1)菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是_______。
(2)“立窑煅烧”中 SrCO 与焦炭反应的化学方程式为 _______。进行煅烧反应的立窑衬里
3
应选择_______ (填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)。
(3)“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是_______；滤渣1含有焦炭、Ca(OH) 和
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_______。
(4)“滤液”经_______、_______、过滤、洗涤、干燥等操作得到氢氧化锶晶体
(5)“沉锶”中反应的化学方程式为_______。
(6)锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体(xSrO·yFe O)中Sr
2 3和Fe的质量比为0.13，则 为_______ (取整数)。
4．天青石(主要含有 和少量 杂质)是获取锶元素的各种化合物的主要原料。
请回答下列问题：
(1)锶与钙在元素周期表中位于同一主族，其原子比钙多一个电子层。
①锶在元素周期表中的位置是_______。
②由元素周期律推测 属于_______(填“强碱”或“弱碱”)。
(2)硫化锶 可用作发光涂料的原料， 和碳的混合粉末在隔绝空气下高温焙烧可
生成硫化锶和一种还原性气体，该反应的化学方程式_______
(3)已知： 时， 的K =4.3×10-7；K =5.6×10-11；K (SrCO )= 5.6×10-10。在含
a1 a2 sp 3
的 的溶液中通入 至 的浓度为 时， 开始沉淀，
此时溶液的pH为_______。
(4)以天青石生产 的工艺如下：
已知： 在水中的溶解度如下表：
温度/ 0 20 40 60 80 100
溶解度 0.91 1.77 3.95 8.42 20.2 91.20.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
①写出反应1生成 的化学方程式_______。
②滤渣2为_______。
③固体3通过一系列的操作得到了较纯净的 晶体，结合上图中信息得知操作主
要有：加入适量水，缓慢加热至 ，_______、过滤、洗涤、干燥。
④取 纯净 产品溶于水，加入过量 溶液后过滤、洗涤、干燥
后，得到ng滤渣，则x=_______(用含m、n的式子表示)。
5．氮化锶( )在工业上广泛应用于生产荧光粉。已知锶和镁位于同主族且锶比镁活
泼，锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应。某学习小组拟设计
两套方案制备氮化锶并测定产品的纯度。
方案I：根据下列装置制备氮化锶：已知：实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气。回答下列问题：
(1)气流从左至右，选择装置并排序为_______(用字母表示)。
(2)写出实验室制备N 的化学方程式：_______。
2
(3)实验时先点燃_______处酒精灯(填“A”或“D”)，一段时间后，点燃另一只酒精灯。
方案II：某氮气样品可能含有少量的CO、CO、O 等气体杂质，某同学设计如下装置制
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备氮化锶(各装置盛装足量试剂)。已知：醋酸二氨合亚铜 溶液能
定量吸收CO，但易被O 氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O。
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(4)试管II、III、IV盛装的试剂分别是_____(填标号)，装置Ⅵ的作用是______。
a.连苯三酚碱性溶液 b.浓硫酸 c.醋酸二氨合亚铜溶液
测定产品纯度：称取9.0g方案II中所得产品，加入干燥的三颈瓶中，然后由恒压漏斗加
入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用 的盐酸标准溶
液完全吸收(吸收液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取 的吸收液，用标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗 溶液(图中
夹持装置略)
(5)用 标准溶液滴定过剩的盐酸时所选指示剂为_______(填标号)。
a.石蕊试液 b.甲基橙 c.酚酞试液
(6)产品纯度为_______%(保留一位小数)。
(7)下列实验操作可能使氮化锶( )测定结果偏低的是_______(填标号)。
a.锥形瓶洗涤干净后未干燥，直接装入待测液
b.滴定时未用 标准溶液润洗滴定管
c.滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
d.读数时，滴定前平视，滴定后俯视
【氢氧化锶】化学式Sr(OH)2·8H2O，式量265.76。无色结晶或白色粉末。易潮解，在空
气中吸收二氧化碳成碳酸盐，在干燥空气中能失去七个分子结晶水。溶于热水和酸，微
溶于冷水。用于制备各种锶盐。
【硝酸锶】化学式Sr(NO3)2，式量211.63。无色晶体或白色粉末。易潮解，易溶于水，
微溶于乙醇和丙酮，遇高温或与硫、磷及有机物接触、摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。
熔点570℃。用作高纯分析试剂，电子管阴极材料，烟火材料。用硝酸跟氢氧化锶反应可
制得本品。【碳酸锶】化学式SrCO3，式量147.63。白色粉末，不溶于水，微溶于含二氧化碳的水
和铵盐溶液。加热至900℃分解成氧化锶和二氧化碳，溶于稀盐酸和稀硝酸并放出二氧化
碳。熔点1497℃。用作电子元件材料、光谱试剂、烟火材料、制彩虹玻璃和其它锶盐的
制备。
【氯化锶】化学式SrCl2·6H2O，式量266.62。白色针状晶体，味苦，在干燥空气中风化，
在潮湿空气中潮解。溶于水，微溶于乙醇和丙酮。热至61.4℃失去四个分子结晶水，
100℃成为一水盐，115℃溶于结晶水中，无水盐熔点873℃。用做化学试剂、制药、制锶
盐。用盐酸跟氢氧化锶或碳酸锶反应制得。
