Question

【題目】錫及其化合物在生產、生活中有著重要的用途。已知：Sn的熔點為231℃；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4極易水解、熔點為-33 ℃、沸點為114 ℃。請按要求回答下列相關問題：

（1）錫在周期表中的位置為_____________.

（2）用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫(SnSO4)的制備步驟如下：

I．SnCl2加入鹽酸和Sn 粉

II．分離濾渣和濾液

Ⅲ．濾液用NaHCO3調節(jié)pH至6～7 得混合物(含SnO)

Ⅳ.從混合物中分離得SnO

V．SnO和稀硫酸最終得SnSO4晶體

①步驟Ⅰ加入Sn粉的作用： _________________及調節(jié)溶液pH。

②步驟Ⅱ用到的玻璃儀器有燒杯、_______________、______________。

③步驟Ⅲ生成SnO的離子方程式：_________________________。

④步驟Ⅳ中檢驗SnO是否洗滌干凈的操作是_____________________，證明已洗凈。

⑤步驟Ⅴ操作依次為 _____________、____________、過濾、洗滌、低溫干燥。

（3）SnCl4蒸氣遇氨及水汽呈濃煙狀，因而可制作煙幕彈，其反應的化學方程式為__________________。

實驗室欲用下圖裝置制備少量SnCl4(夾持裝置略)，該裝置存在明顯缺陷，改進方法是__________。

（4）利用改進后的裝置進行實驗，當開始裝置C中收集到有SnCl4時即可熄滅B處酒精燈，反應仍可持續(xù)進行的理由是_________________。

（5）用于微電子器件生產的錫粉純度測定：

①取2.38g試樣溶于較濃硫酸中(雜質不參與反應)，使Sn完全轉化為Sn2+；

②加入過量的Fe2(SO4)3；

③用0.1000mol/LK2Cr2O7溶液滴定，消耗20.00mL。步驟②中加入Fe2(SO4)3的作用是：__________；此錫粉樣品中錫的質量分數：____________。

Answer 1

【答案】（1）第五周期IVA族；

（2）①防止Sn2+被氧化為Sn4+；

②漏斗(或普通漏斗)、玻璃棒；

③Sn2++2HCO3-=SnO+2CO2↑+H2O；

④取最后一次洗滌后濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無白色沉淀；

⑤蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；

（3）SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶；

（4）熔融錫與氯氣化合的反應是放熱反應，且放出的熱足夠使此反應持續(xù)進行；

（5）將Sn2+全部氧化為Sn4+；30%；

【解析】試題分析：（1）錫是碳族元素，位于周期表的第五周期IVA族，故答案為：第五周期IVA族；

（2）由于Sn2+易水解、易被氧化，加入鹽酸，抑制Sn2+水解，加入Sn粉可以與鹽酸反應，調節(jié)溶液pH，還防止Sn2+被氧化，步驟Ⅱ為過濾，得SnCl2溶液，向其中加碳酸氫鈉，調節(jié)溶液pH，使Mn元素以SnO形式沉淀，再過濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO4溶液，加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌，制得SnSO4晶體，濾液D中含有大量的NaCl等．

①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；

②步驟Ⅱ是過濾，用到的玻璃儀器除燒杯外，還有漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；

③得到沉淀是SnO，Sn元素化合價為變化，屬于非氧化還原反應，變質發(fā)生水解反應生成Sn(OH)2與二氧化碳，Sn(OH)2再脫水得到SnO，反應離子方程為：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O，故答案為：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O；

④沉淀為SnO表面附著著Cl-，要想檢驗濾渣是否洗滌干凈，用硝酸、硝酸銀溶液檢驗最后一次洗滌液中是否含有Cl-，具體方案為：取最后一次濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無白色沉淀，說明洗滌干凈，故答案為：取最后一次濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無白色沉淀；

⑤由流程圖可知，操作V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；

（3）SnCl4水解得到Sn(OH)4與HCl，HCl與氨氣反應得到NH4Cl，反應方程式為：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；

由于SnCl4易水解，制備中應在干燥環(huán)境中進行，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，需要除去，防止Sn與HCl反應，SnCl4水解，改進方法是：在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶；故答案為：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶；

（4）熔融錫與氯氣化合的反應是放熱反應，且放出的熱足夠使此反應持續(xù)進行，故答案為：熔融錫與氯氣化合的反應是放熱反應，且放出的熱足夠使此反應持續(xù)進行；

（5）Fe2(SO4)3將Sn2+全部氧化為Sn4+，再用溶液K2Cr2O7溶液滴定，將Fe2+氧化為Fe3+，

設粉中錫的質量分數為x，則：

3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～K2Cr2O7

3×119g 1mol

2.38g×x 0.100mol/L×0.02L

故3×119g：2.38g×x=1mol：0.100mol/L×0.02L，

解得x=30%，故答案為：將Sn2+全部氧化為Sn4+；30%．