Question

用电镀锡渣(主要含、)联合生产氯化亚锡和硫酸亚锡晶体，其工艺流程如下：

已知：①易水解生成碱式氯化亚锡；②在水溶液中，易被氧化为。

请回答下列问题：

(1)锡在周期表中的位置为___________。

(2)已知反应I得到的沉淀是，产生气体的结构式为_____，反应的化学方程式为_______。

(3)图中滤液的主要成分为_______________、_______________(写化学式)。

(4)酸溶时一般加入浓盐酸进行溶解，请用化学方程式及必要文字解释原因：______________。

(5)电镀锡渣中的锡与烧碱、硝酸钠溶液反应可生产锡酸钠，并产生一种碱性气体，该反应的化学方程式为________。

Answer

第五周期第ⅣA族 O＝C＝O Na2CO3+SnCl2 ＝ SnO↓+2NaCl+CO2↑ NaCl Na2CO3 SnCl2极易水解，存在平衡SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl；加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解 2Sn+3NaOH+NaNO3 ＝ 2Na2SnO3+NH3↑

【解析】

电镀锡渣中的Sn、SnO与盐酸反应生成SnCl2，洗涤并结晶后得到SnCl2晶体，将该晶体溶解在盐酸中防止SnCl2水解，酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，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，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，发生反应的方程式为Na2CO3+SnCl2 ＝ SnO↓+2NaCl+CO2↑，过滤洗涤得纯净的SnO，反应Ⅰ滤液的溶质为NaCl和Na2CO3，SnO中加稀H2SO4，得SnSO4溶液，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等系列操作，制得SnSO4晶体。

(1)锡元素与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，原子核电荷数为50，则：50−2−8−18−18＝4，故Sn处于第五周期，则在周期表中的位置为：第五周期第ⅣA族；

(2)反应Ⅰ的化学方程式为Na2CO3+SnCl2 ＝ SnO↓+2NaCl+CO2↑，生成的气体为CO2，CO2为共价化合物，其结构式为O＝C＝O；

(3)综上分析滤液的溶质为NaCl和Na2CO3；

(4)由信息可知，SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解；

(5)反应物为Sn、NaOH、NaNO3，生成物为Na2SnO3、NH3，则有Sn+NaOH+NaNO3→Na2SnO3+NH3↑，根据得失电子守恒和元素守恒，可得2Sn+3NaOH+NaNO3 ＝ 2Na2SnO3+NH3↑。