Question

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易水解生成碱式氧化亚锡，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，与碳元素属于同一主族，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：②______________。

（5）反应I中发生反应的离子方程式为：________。

（6）酸性条件下，SnSO₄还可以用作H₂O₂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：Sn+2HCl=6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O

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

Answer

（1）第五周期第ⅣA族；（2）蒸发浓缩、冷却结晶；

（3）SnCl2水解反应为SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl，加入盐酸，使水解平衡向左移动，抑制Sn2+水解；（4）防止Sn2+被氧化；（5）Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑；

（6）Sn2++H2O2+2H+=Sn4++2H2O；（7）93.18%

【解析】

试题分析：（1）锡原子的核电荷数为50，50－2－8－8－18＝14，因此锡元素在周期表中的位置是第五周期ⅣA族；

（2）操作Ⅰ是将SnSO4从溶液中结晶出来的操作。从溶液中获得晶体的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等；

（3）SnCl2是强酸弱碱盐，在溶液中会发生水解反应产生Sn（OH）Cl，而使溶液变浑浊，为了抑制盐的水解，可以先在酸中溶解，以增大溶液中H+的浓度，使盐的水解平衡逆向移动，从而得到澄清溶液，水解的离子方程式是：SnCl2 + H2OSn（OH）Cl + HCl；

（4）Sn的化合价有+2、+4两个化合价，SnCl2有还原性，容易被空气中的氧气氧化为+4价，向溶液中加入Sn粉的作用①调节溶液pH；②防止Sn2+被氧化；

（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合价为变化，属于非氧化还原反应，同时生成气体，该气体为二氧化碳，离子方程式为Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑；

（6）双氧水有氧化性，SnSO4有还原性，在酸性条件下，二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；

（7）有关物质反应的方程式是：Sn+2HCl＝SnCl2 + H2↑；SnCl2 + 2FeCl3＝2FeCl2+ SnCl4；6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl＝6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O，则根据方程式得到关系式是：3Sn～6FeCl2～K2Cr2O7。n（K2Cr2O7）＝0.100 mol/L×0.032L＝3.2×10-3mol；则m（Sn）＝（3.2×10-3mol×3）×119g/mol＝1.142g，所以Sn的含量是（1.142g÷1.226 g）×100%＝93.2%。

【考点定位】考查元素在周期表中的位置、分离混合物的方法、盐的水解平衡影响因素、反应条件的控制、化学方程式和离子方程式的书写、物质含有的成分的测定的知识。

【名师点睛】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力,所以这类题成为近年来高考的必考题型。流程题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。