Question

锡酸钠(Na₂SnO₃·xH₂O)主要用作电镀铜锡合金和碱性镀锡的基本原料。锡精矿除含SnO₂外，还含有少量WO₃、S、As、Fe，—种由锡精矿制备锡酸钠的工艺流程如下：

已知:①焙烧后，S、As变为挥发性氧化物而被除去，Fe变为Fe₃O₄；

②Na₂SnO₃•xH₂O。易溶于水，其在水中的溶解度随着温度的升高而降低。

请回答下列问题：

（1）Sn元素的原子序数为50，其在周期表中的位置为_____________。

（2）从“焙烧渣”中除去Fe₃O₄最简单的方法为_____________。加入煤粉焙烧可将SnO₂还原为Sn或SnO，Sn或SnO。在碱性条件下均能被NaNO₃氧化为Na₂SnO₃，已知NaNO₃的还原产物为NH₃，则NaNO₃氧化Sn的化学方程式为___________________。

（3）如图为加入NaOH溶液和NaNO₃溶液浸出时锡的浸出率与NaOH质量浓度和反应温度间的关系图，则“碱浸”的最适宜条件为_____________、___________，

（4）从浸出液中获得锡酸钠晶体的“一系列操作”具体是指___________、洗涤、干燥。

（5）采用热重分析法测定锡酸钠晶体样品所含结晶水数，将样品加热到140℃时，失掉全部结晶水，失重约20.2%。锡酸钠晶体的化学式为__________。

（6）以纯锡为阳极材料，以NaOH和Na₂SnO₃为电解液，待镀金属为阴极材料，可实现在待镀金属上的持续镀锡，镀锡时阳极的电极反应式为______________。

Answer

第五周期ⅣA族 用磁铁吸引 2Sn+3NaOH+NaNO3=2Na2SnO3+NH3↑ 烧碱质量浓度为100g/L 反应温度为85℃ 蒸发浓缩、趁热过滤 Na2SnO3·3H2O Sn-4e-+6OH-=SnO32-+3H2O

【解析】

（1）Sn元素的原子序数为50，由于在核外有5个电子层，最外层有4个电子；

（2）Fe3O4为磁性氧化铁，易被磁铁吸引；NaNO3氧化Sn生成Na2SnO3，同时生成氨气；

（3）由图可知，烧碱质量浓度为100g/L，反应温度为85℃时，“碱浸”时锡的浸出率最高；

（4）根据题给信息，锡酸钠晶体溶解度随温度变化规律进行分析操作方法；

（5）由计算Na2SnO3•xH2O中的x；

（6）镀锡时碱性条件下阳极上锡失去电子产生SnO32-。

（1）Sn元素的原子序数为50，由于在核外有5个电子层，最外层有4个电子，故处于第五周期ⅣA族；

（2）Fe3O4为磁性氧化铁，易被磁铁吸引；从“焙烧渣”中除去Fe3O4最简单的方法为用磁铁吸引；

NaNO3氧化Sn生成Na2SnO3，同时生成氨气，反应的化学方程式为2Sn+3NaOH+NaNO3=2Na2SnO3+NH3↑；

（3）由图可知，烧碱质量浓度为100g/L，反应温度为85℃时，“碱浸”时锡的浸出率最高；

（4）从题给信息可知，锡酸钠晶体溶解度随温度升高溶解度减小，从浸出液中获得锡酸钠晶体的“一系列操作”具体是指蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥；

（5）采用热重分析法测定锡酸钠晶体样品所含结晶水数，将样品加热到140℃时，失掉全部结晶水，失重约20.2%。锡酸钠晶体的化学式为Na2SnO3•xH2O，则，解得x=3，故锡酸钠晶体的化学式为Na2SnO3•3H2O；

（6）以纯锡为阳极材料，以NaOH和Na2SnO3为电解液，待镀金属为阴极材料，可实现在待镀金属上的持续镀锡，镀锡时碱性条件下阳极上锡失去电子产生SnO32-，电极反应式为Sn-4e-+6OH-=SnO32-+3H2O。