Question

15．已知：Sn²⁺易被氧化成Sn⁴⁺．某研究性學習小組的同學通過下列流程測定金屬錫樣品的而純度：
①取6.13g金屬錫試樣溶于鹽酸中；
②在反應后的溶液中加入過量的FeCl₃溶液；
③用已知濃度的K₂CrO₇溶液滴定生成的Fe²⁺，共用去1.00mol/L K₂Cr₂O₇溶液16.0mL，發生的反應為6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O．
請回答下列問題：
（1）寫出流程①中反應的離子方程式：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）寫出流程②中反應的化學方程式：2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄；
（3）要完成步驟③，K₂Cr₂O₇溶液應裝在酸式滴定管（填儀器名稱）中；
（4）計算試樣中錫的質量分數（假定雜質不參加反應，要求有必要的計算過程；計算結果保留兩位小數）．

Answer 1

分析 （1）Sn與鹽酸反應生成鹽和氫氣；
（2）加入過量的FeCl₃溶液，Sn²⁺被氧化成Sn⁴⁺，還生成氯化亞鐵；
（3）K₂Cr₂O₇溶液具有強氧化性，可氧化腐蝕橡膠；
（4）結合Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑、2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄、6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O可知，存在3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，以此計算．

解答 解：（1）Sn與鹽酸反應生成鹽和氫氣，離子反應為Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑，故答案為：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）加入過量的FeCl₃溶液，Sn²⁺被氧化成Sn⁴⁺，還生成氯化亞鐵，化學反應為2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄，故答案為：2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄；
（3）K₂Cr₂O₇溶液具有強氧化性，可氧化腐蝕橡膠，則K₂Cr₂O₇溶液應裝在酸式滴定管中，故答案為：酸式滴定管；
（4）由Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑、2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄、6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O可知存在3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，
設試樣中錫的質量分數為a%，
   3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，
  3×118.7g/mol       1mol
6.13g×a%         1.00mol/L×0.016L
a%=$\frac{3×118.7g/mol×1.00mol/L×0.016L}{1mol×6.13g}$=92.95%，
答：試樣中錫的質量分數為92.95%．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發生的反應及物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．