Question

18．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，廣泛應用于鍍錫工業(yè)．某研究小組設計SnSO₄制備路線如下：

查閱資料：Ⅰ．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種主要存在形式，Sn²⁺易被氧化．
Ⅱ．SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫，Sn相對原子質量為119
回答下列問題：
（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素屬于同一主族，錫元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族．
（2）操作Ⅰ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌．
（3）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進行溶解，請用平衡移動原理解釋原因SnCl₂水解，發(fā)生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解．
（4）加入Sn粉的作用有兩個：①調節(jié)溶液pH  ②防止Sn²⁺被氧化．
（5）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，發(fā)生反應的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（6）該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質不參與反應）：
①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應為：Sn+2HCl═SnCl₂+H₂↑；
②加入過量的FeCl₃；
③用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發(fā)生的反應為：
6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O
取1.226g 錫粉，經(jīng)上述各步反應后，共用去0.100mol/L K₂Cr₂O₇溶液32.0ml．錫粉中錫的質量分數(shù)是93.2%．

Answer 1

分析 SnCl₂在鹽酸中溶解，再加入錫粉，溶解得到SnCl₂溶液加入碳酸鈉沉淀錫離子，過濾得到沉淀洗滌后加入硫酸溶解得到硫酸錫溶液，蒸發(fā)濃縮冷卻結晶，過濾洗滌得到硫酸錫晶體，
（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，根據(jù)原子序數(shù)減各周期容納元素種數(shù)確定所在的周期；
（2）由流程圖可知，操作Ⅰ是從溶液中得到含結晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌得到；
（3）由信息可知，SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫，加入鹽酸，抑制Sn²⁺水解；
（4）由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調節(jié)溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化；  
（5）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水；
（6）根據(jù)電子轉移守恒與方程式可得關系式Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇，據(jù)此計算．

解答 解：SnCl₂在鹽酸中溶解，再加入錫粉，溶解得到SnCl₂溶液加入碳酸鈉沉淀錫離子，過濾得到沉淀洗滌后加入硫酸溶解得到硫酸錫溶液，蒸發(fā)濃縮冷卻結晶，過濾洗滌得到硫酸錫晶體，
（1）錫元素與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，原子核電荷數(shù)為50，則：50-2-8-8-18=14，故Sn處于第五周期，則在周期表中的位置為第五周期第ⅣA族，
故答案為：第五周期第ⅣA族；
（2）由流程圖可知，操作Ⅰ是從溶液中得到含結晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌得到，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌；
（3）由信息可知，SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫，存在平衡Sn Cl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解，
故答案為：SnCl₂水解，發(fā)生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解；
（4）由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調節(jié)溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化，
故答案為：防止Sn²⁺被氧化；
（5）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水，離子方程式為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O，
故答案為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
（6）令錫粉中錫的質量分數(shù)為x，則：
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇計算．
   119g                     $\frac{1}{3}$mol       
  1.226g×x            0.100mol/L×0.032L
故$\frac{119g}{1.226xg}$=$\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100mol/L×0.032L}$ 
解得x=93.2%，
故答案為：93.2%．

點評 本題SnSO₄制備的之比為載體，考查學生對工藝流程的理解、物質的分離提純、閱讀題目獲取信息的能力、常用化學用語書寫、滴定應用及利用關系式進行的計算等，難度中等，對學生的基礎知識及邏輯推理有較高的要求．