Question

9．SnSO₄是一種重要的硫酸鹽，廣泛用于鍍錫工業(yè)．其制備路線(xiàn)如下：已知：在酸性條件下，溶液中的Sn²⁺可被空氣中的氧氣氧化成Sn⁴⁺；SnCl₂能水解生成堿式氯化亞錫[Sn（OH）Cl]．

（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素同處IVA族，錫位于周期的第五周期．
（2）SnCl用鹽酸而不用水溶解的原因是SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl（用化學(xué)方程式表示）
（3）加入Sn粉的作用有兩個(gè)：①調(diào)節(jié)溶液pH②除去酸溶時(shí)產(chǎn)生的少量Sn⁴⁺、防止Sn²⁺被氧化．
（4）反應(yīng)I生成的沉淀為SnO，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：SnCl₂+2NH₄HCO₃═SnO↓+2CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O．該反應(yīng)的溫度需要控制在75℃左右的原因是溫度較高時(shí)碳酸氫銨會(huì)分解．
（5）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)“漂洗”干凈的方法：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入幾滴AgNO₃溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已洗滌干凈．物質(zhì)A的名稱(chēng)是硫酸．
（6）潮濕環(huán)境中，鍍錫銅即使錫層破損也能防止形成銅綠，請(qǐng)結(jié)合有關(guān)的原理解析其原因：潮濕環(huán)境中，Sn與Cu構(gòu)成原電池，Sn作為負(fù)極，保護(hù)正極Cu不被氧化．

Answer 1

分析 SnCl₂能水解生成堿式氯化亞錫，用鹽酸溶解，防止其水解，在酸性條件下，溶液中的Sn²⁺可被空氣中的氧氣氧化成Sn⁴⁺，加入錫粉主要是防止在溶解時(shí)被空氣中氧氣氧化，過(guò)濾出錫粉，得到SnCl₂溶液，（4）中反應(yīng)Ⅰ與碳酸氫銨反應(yīng)生成SnO，Sn元素化合價(jià)未變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時(shí)生成氣體，該氣體為二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)：SnCl₂+2NH₄HCO₃═SnO↓+2CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O，溫度較高時(shí)碳酸氫銨會(huì)分解，需要控制在75℃左右．過(guò)濾得到SnO，洗滌表面附著的NH₄Cl等，進(jìn)行洗滌，再利用SnO與硫酸反應(yīng)得到SnSO₄溶液，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作得到SnSO₄是晶體．
（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；
（3）由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調(diào)節(jié)溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化；
（4）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價(jià)未變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時(shí)生成氣體，該氣體為二氧化碳；由于碳酸氫銨容易分解，需要控制在75℃左右；
（5）SnO表面附著的NH₄Cl等，用AgNO₃溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含有氯離子，判斷是否洗滌干凈；
（6）潮濕環(huán)境中，Sn與Cu構(gòu)成原電池，Sn作為負(fù)極，保護(hù)正極Cu不被氧化．

解答 解：SnCl₂能水解生成堿式氯化亞錫，用鹽酸溶解，防止其水解，在酸性條件下，溶液中的Sn²⁺可被空氣中的氧氣氧化成Sn⁴⁺，加入錫粉主要是防止在溶解時(shí)被空氣中氧氣氧化，過(guò)濾出錫粉，得到SnCl₂溶液，（4）中反應(yīng)Ⅰ與碳酸氫銨反應(yīng)生成SnO，Sn元素化合價(jià)未變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時(shí)生成氣體，該氣體為二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)：SnCl₂+2NH₄HCO₃═SnO↓+2CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O，溫度較高時(shí)碳酸氫銨會(huì)分解，需要控制在75℃左右．過(guò)濾得到SnO，洗滌表面附著的NH₄Cl等，進(jìn)行洗滌，再利用SnO與硫酸反應(yīng)得到SnSO₄溶液，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作得到SnSO₄是晶體．
（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：五；
（2）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(dòng)，抑制Sn²⁺水解，
故答案為：SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl；
（3）由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調(diào)節(jié)溶液pH外，還除去酸溶時(shí)產(chǎn)生的少量Sn⁴⁺、防止Sn²⁺被氧化，
故答案為：除去酸溶時(shí)產(chǎn)生的少量Sn⁴⁺、防止Sn²⁺被氧化；
（4）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價(jià)為變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時(shí)生成氣體，該氣體為二氧化碳，反應(yīng)方程式為：SnCl₂+2NH₄HCO₃═SnO↓+2CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O，溫度較高時(shí)碳酸氫銨會(huì)分解，該反應(yīng)的溫度需要控制在75℃左右，
故答案為：SnCl₂+2NH₄HCO₃═SnO↓+2CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O；溫度較高時(shí)碳酸氫銨會(huì)分解；
（5）SnO表面附著的NH₄Cl等，檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)“漂洗”干凈的方法：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入幾滴AgNO₃溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已洗滌干凈；
A與SnO反應(yīng)得到SnSO₄溶液，故A為硫酸，
故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入幾滴AgNO₃溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已洗滌干凈；硫酸；
（6）潮濕環(huán)境中，Sn與Cu構(gòu)成原電池，Sn作為負(fù)極，保護(hù)正極Cu不被氧化，故即使錫層破損也能防止形成銅綠，
故答案為：潮濕環(huán)境中，Sn與Cu構(gòu)成原電池，Sn作為負(fù)極，保護(hù)正極Cu不被氧化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案，涉及對(duì)工藝流程的理解、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純、金屬腐蝕與防護(hù)、閱讀題目獲取信息的能力等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．