Question

15．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)．某研究小組設(shè)計(jì)的SnSO₄制備路線如圖：

查閱資料：
Ⅰ．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn³⁺、Sn⁴⁺兩種只要存在形式，Sn²⁺易被氧化．
Ⅱ．SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫[Sn（OH）Cl]．
回答下列問題：
（1）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶液的原因是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（請用必要的化學(xué)方程式和簡要的文字說明）．
（2）加入Sn粉的作用有兩個：①調(diào)節(jié)溶液pH，②防止Sn²⁺被氧化．
（3）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl．
（4）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水的去除劑，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（5）該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：
①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：Sn+2HCl=SnCl+H₂↑；
②用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發(fā)生的反應(yīng)為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl=6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O
取1.130g錫粉，經(jīng)上述各步反應(yīng)后，共用去0.100mol/LK₂Cr₂O₇溶液30.00mL．錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是94.78%（精確到0.01%）．

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，向?yàn)V液中加入碳酸鈉，發(fā)生反應(yīng)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(jié)晶、干燥得到硫酸錫固體；
（1）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；
（2）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；  
（3）在SnCl₂的溶液中滴中純堿溶液，生成SnO和CO₂，結(jié)合原子守恒寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強(qiáng)氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水；
（5）用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發(fā)生的反應(yīng)為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒與方程式可得關(guān)系式Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）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；
（2）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；  
故答案為：防止Sn²⁺被氧化；
（3）反應(yīng)Ⅰ是在SnCl₂的溶液中滴中純堿溶液，生成SnO和CO₂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl，故答案為：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl；
（4）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強(qiáng)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；
（5）用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發(fā)生的反應(yīng)為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，令錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則存在
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇；
   119g                                     $\frac{1}{3}$mol       
  1.130g×x                    0.100mol/L×0.030L
故 $\frac{119g}{1.130xg}=\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100mol/L×0.030L}$，解得x=94.78%，
故答案為：94.78%．

點(diǎn)評 本題以SnSO₄的制備為載體，考查學(xué)生對工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純、閱讀題目獲取信息的能力、常用化學(xué)用語書寫、滴定應(yīng)用及利用關(guān)系式進(jìn)行的計(jì)算等，難度中等，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識及邏輯推理有較高的要求．