Question

硫酸亚锡(SnSO₄)是一种重要的硫酸盐，主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等。已知：酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易水解，易被氧化。某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

请回答下列问题：

(1)SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，这样操作的原因是                         ；

(2)反应I得到的沉淀是SnO，得到该沉淀的离子方程式是                       ；

(3)在反应I得到沉淀SnO后，要进行“过滤”、“漂洗”，检验SnO是否洗涤干净的操作是         ；

(4)反应II之后的“操作”依次为                、                、过滤、洗涤、低温干燥；

(5)某化学兴趣小组对用于微电子器件生产的锡粉进行了纯度测定：①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn²⁺；②加入过量的Fe₂(SO₄)₃溶液；③用0.2000 mol/L 酸性K₂Cr₂O₇溶液滴定(产物中Cr呈＋3价)至终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00 mL。写出酸性K₂Cr₂O₇溶液滴定的离子方程式                    ，则此锡粉样品中锡的质量分数为__________________。

Answer

(1)抑制SnCl2水解(2)Sn2++CO32－═SnO↓+CO2↑

(3)取最后一次洗涤后滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀；

(4)蒸发浓缩、冷却结晶；(5)6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O ； 90%

【解析】

试题分析：(1)SnCl2在水中发生水解反应：SnCl2+H2O═Sn(OH)Cl+HCl(可逆反应，应该用可逆号)，生成难溶物Sn(OH)Cl，溶液含有杂质，若加入HCl，可使平衡向逆反应方向移动，抑制Sn2+水解；

(2)反应Ⅰ为向SnCl2溶液中加碳酸钠，得到的沉淀为SnO，反应离子方程式为Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑；

(3)洗涤SnO的洗涤液中含有Cl-，因此只要取最后一次洗涤后滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀，即可证明SnO洗涤干净；

(4)将SnSO4溶液，加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得SnSO4晶体；

(5)酸性K2Cr2O7溶液滴定时氧化溶液中Fe2+的离子反应方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O；根据电子守恒及原子守恒可得下列关系式：

3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～K2Cr2O7

3×119g 1mol

1.19g×x 0.200mol/L×0.015L

故3×119g：1.19g×x=1mol：0.200mol/L×0.015L

解得x=90%。

【考点定位】考查物质制备方案、化学工艺流程、物质含量测定、元素周期表与元素周期律等。

【名师点晴】实验流程分析是解题关键，SnCl2粉末加浓盐酸进行溶解得到酸性溶液，此时溶液中含有Sn2+、Sn4+，向其中加入Sn粉，Sn粉可以和H+发生反应，使溶液酸性减弱，调节了溶液pH值，另外Sn可以将被氧化生成的Sn4+还原成Sn2+，即防止Sn2+被氧化为Sn4+，过滤得SnCl2溶液，向其中加碳酸钠，将Sn元素以SnO形式沉淀，过滤洗涤得纯净的SnO，反应I滤液的溶质为氯化钠和碳酸钠，SnO中加稀硫酸，得SnSO4溶液，加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得SnSO4晶体；据此分析解答。