Question

4．硫酸亞錫（SnSO₄）可用于鍍錫工業(yè)．某小組設計的SnSO₄制備路線如圖：

已知：
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．
（1）錫原子的核電荷數為50，與碳元素同處ⅣA族，錫位于周期表的第五周期．
（2）得到的SnSO₄晶體是含大量結晶水的晶體，可知操作Ⅰ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等．
（3）溶解SnCl₂粉末需加濃鹽酸，原因是SnCl₂水解反應為SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解．
（4）加入錫粉的作用有兩個：①調節(jié)溶液pH；②防止Sn²⁺被氧化．
（5）反應Ⅰ得到的沉淀是SnO，得到該沉淀的離子方程式是Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（6）酸性條件下，SnSO₄與雙氧水反應的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（7）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將試樣溶于過量的鹽酸中，發(fā)生的反應為Sn+2HCl═SnCl₂+H₂↑；
②加入過量的FeCl₃溶液；
③用已知濃度的K₂Cr₂O₇溶液滴定②中生成的Fe²⁺，再計算錫粉的純度．
請配平方程式：
6FeCl₂+1K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O．

Answer 1

分析 為防止SnCl₂水解，所以將SnCl₂溶解在稀鹽酸中，然后加入錫粉攪拌，防止Sn²⁺被氧化，然后過濾濾去濾渣，SnCl₂溶解得到溶液加入碳酸鈉沉淀錫離子，向濾液中加入碳酸鈉，發(fā)生反應Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，然后過濾得到濾渣，將濾渣洗滌，用硫酸溶解得到硫酸錫，將硫酸錫溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、干燥得到硫酸錫固體，
（1）錫原子的核電荷數為50，與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，根據原子序數減各周期容納元素種數確定所在的周期；
（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）反應Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價為變化，屬于非氧化還原反應，同時生成氣體，該氣體為二氧化碳；
（6）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；
（7）根據電子轉移守恒配平書寫反應的化學方程式．

解答 解：（1）錫元素與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，原子核電荷數為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；
（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水解反應為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）反應Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價為變化，屬于非氧化還原反應，同時生成氣體，該氣體為二氧化碳，離子方程式為：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，
故答案為：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑；
（6）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；
（7）鐵元素化合價+2價升高到+3價，Cr元素化合價+6價變化為+3價，單質轉移總數6e^-，結合原子守恒和電子守恒分析，缺項為水，配平書寫化學方程式為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O
故答案為：6、1、14、6、2、2、7、H₂O．

點評 本題以SnSO₄制備為載體，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．