Question

硫酸亚锡(SnSO₄)是一种重要的能溶于水的硫酸盐，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．SnC1₂易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]

回答下列问题：

（1）操作I是____________。

（2）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请结合必要的化学方程式用平衡移动原理解释原因：__________。

（3）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH；②__________。

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

（5）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：________________。

（6）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试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn+2HCl=SnCl2+H2；

②加入过量的FeC1₃；

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1.226g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________。（保留三位有效数字）

Answer

（1）加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(1分)；

（2）SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解(2分)；

（3）防止Sn2+被氧化(1分)； （4）Sn2++CO32-=SnO↓+CO2↑(2分)；

（5）Sn2++ H2O2+H+=Sn4++2H2O(2分)；（6）93.2%。

【解析】

试题分析：（1）由于SnSO4的溶解度随温度的影响变化较大，会随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。所以从SnSO4溶液中获得SnSO4晶体的方法是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。

（2）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，是因为SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解。

（3）由于在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。所以加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH；②防止Sn2+被氧化。

（4）反应I是SnCl2与碳酸钠反应生成SnO沉淀，则反应的离子方程式为Sn2++CO32-=SnO↓+CO2↑。

（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，Sn2＋具有还原性，双氧水具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成Sn4＋和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，则发生反应的离子方程式是Sn2++ H2O2+H+=Sn4++2H2O。

（6）在处理过程中发生的反应为：Sn + 2HCl = SnCl2 + H2↑；2FeCl3 + SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4，6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl = 6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O。由方程式得关系式3Sn—3SnCl2—6FeCl3 — K2Cr2O7，因为n（K2Cr2O7） = C·V = 0.1000 mol/L×0.032L = 3.2×10-3mol.所以n（Sn） = 3×3.2×10-3mol = 9.6 × 10-3mol，m（Sn） = n·M = 9.6×10-3mol×119g/mol = 1.14g，该锡粉样品中锡的质量分数是（1.14g÷1.226 g） ×100% = 93.2%。

考点：考查工业合成SnSO4的工艺流程分析，离子方程式的书写，化学计算等知识。