Question

（14分）硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

查阅资料：

Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化。

Ⅱ．SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119

回答下列问题：

（1）锡原子的核电荷数为50，锡元素在周期表中的位置是        。

（2）操作Ⅰ是        。

（3）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因       。

（4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②        。

（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是        。

（6）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是        。

（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：

①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn + 2HCl===SnCl₂ + H₂↑；

②加入过量的FeCl₃ ；

③用已知浓度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，发生的反应为：

6FeCl₂ + K₂Cr₂O₇ + 14HCl ===6FeCl₃ + 2KCl + 2CrCl₃ +7H₂O

取1.226 g 锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100 mol/L K₂Cr₂O₇溶液32.0ml。锡粉中锡的质量分数是         。

Answer

（1）五周期ⅣA族

（2）加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤

（3）Sn Cl2 + H2O Sn(OH)Cl + HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解

（4）防止Sn2+被氧化 （5）Sn2+ + CO32- ===SnO↓ + CO2↑

（6）Sn2+ + H2O2 +2H+ === Sn4+ + 2H2O

（7）93.2%

【解析】

试题分析：（1）Sn核电荷数为50，则：50-2-8-8-18=14，故Sn处于第五周期，ⅣA族； （2）从溶液中得到晶体的实验操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；（3）由信息可知，SnCl2可水解SnCl2+H2O⇌Sn（OH）Cl+HCl，盐酸浓度增大，平衡向左移动，从而抑制Sn2+水解；（4）因为Sn2+易被氧化，所以加入Sn粉除调节溶液pH外，还可防止Sn2+被氧化；（5）加入Na2CO3得到沉淀SnO，Sn元素化合价无变化，可知反应Ⅰ属于非氧化还原反应，因此所得气体为CO2，离子方程式为：Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑；（6）酸性条件下， Sn2+易被氧化为Sn4+，双氧水为氧化剂，被还原为水，离子方程式为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；（7）实验过程中发生的反应为：

Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑

2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+，

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，

可得关系式： 3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～K2Cr2O7

3 1

n 0.0320L×0.100mol/L

解得n=0.0096mol，锡粉中锡的质量分数=0.0096mol×119g/mol÷1.226 g ×100%=93.2%

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；