Question

某實驗B小組測定金屬錫合金樣品的純度（僅含少量鋅和銅，組成均勻），將樣品溶于足量鹽酸：Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑，過濾，洗滌．將濾液和洗滌液合并再加過量的
FeCl₃溶液．最后可用一定濃度的K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定生成的Fe²⁺，此時還原產物為Cr³⁺．現(xiàn)有錫合金試樣1.23g，經上述反應、操作后，共用去0.200mol/L的K₂Cr₂O₇的酸性溶液15.00mL．
（1）列式計算樣品中錫的質量分數(shù)．
（2）用上述樣品模擬工業(yè)上電解精煉錫，如圖：b極發(fā)生電極反應式

 

，當?shù)玫?1.90g純錫時，電解質溶液質量減輕0.54g，則錫合金質量減少

 

 g（結果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,電解原理

專題：計算題,電化學專題

分析：（1）由電子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，以此計算Sn的質量分數(shù)；
（2）電解精煉錫，b與正極相連，為陽極，Sn、Zn失去電子；陰極上析出Sn，電解質溶液質量減輕0.54g，即為Sn與Zn的質量差，以此計算．

解答： 解：（1）由電子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，
n（Sn²⁺）=15×10^-3L×0.2mol/L×3=0.009mol，
則樣品中錫的質量分數(shù)為

0.009mol×119g/mol

1.23g

×100%=87.1%，
答：樣品中錫的質量分數(shù)為87.1%；
（2）電解精煉錫，b與正極相連，為陽極，Sn、Zn失去電子，陽極反應式為Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；陰極上析出Sn，陰極反應式為Sn²⁺+2e^-=Sn，由當?shù)玫?1.90g純錫可知電解過程中轉移電子為0.2mol，電解質溶液質量減輕0.54g，即為Sn與Zn的質量差，由轉移2mol電子質量差為54g，則質量差為0.54g轉移電子為0.02mol，應該溶解的Zn為0.01mol、溶解Sn0.09mol，而樣品中錫的質量分數(shù)為87.1%，所以錫合金質量減少應該為

0.09×119g/mol

87.1%

=12.3g，
故答案為：Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；12.3．

點評：本題考查氧化還原反應及電解原理的計算，為高頻考點，把握氧化還原反應中電子守恒及電極反應為解答的關鍵，（2）中質量差分析為解答的難點，題目難度中等．