Question

19．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，某同學設計SnSO₄制備路線如下：

查閱資料：
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
回答下列問題：
（1）通過操作1的系列實驗從溶液中得到產品，操作1的系列實驗是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥．
（2）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進行溶解，請結合化學方程式用平衡移動原理解釋原因SnCl₂水解，發生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解．
（3）加入Sn粉的作用有兩個：①調節溶液pH  ②防止Sn²⁺被氧化．
（4）反應1得到沉淀是SnO，同時生成一種常見氣體，得到該沉淀的離子反應方程式是CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑；．
（5）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水的去除劑，發生反應的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（6）通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質不參與反應）：
①將試樣溶于鹽酸中，發生的反應為：Sn+2HCl═SnCl₂+H₂↑；
②加入過量的FeCl₃；
③用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定②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取1.226g錫粉，經上述各步反應后，共用去0.100mol•L^-1 K₂Cr₂O₇溶液32.0mL，錫粉中錫的質量分數是93.2%（保留三個有效數字）．

Answer 1

分析 SnCl₂粉末加濃鹽酸進行溶解得到酸性溶液，此時溶液中含有Sn²⁺、Sn⁴⁺，向其中加入Sn粉，Sn粉可以和H⁺發生反應，使溶液酸性減弱，調節了溶液pH值，另外Sn可以將被氧化生成的Sn⁴⁺還原成Sn²⁺，即防止Sn²⁺被氧化為Sn⁴⁺，過濾得SnCl₂溶液，向其中加碳酸鈉，將Sn元素以SnO形式沉淀，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；
（1）從溶液里獲得到晶體的實驗是結晶法
（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粉除調節溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化；  
（4）反應1是指碳酸鈉溶液和含Sn²⁺的溶液混合時發生了雙水解，生成SnO沉淀和CO₂氣體；
（5）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；
（6）用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發生的反應為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，根據電子轉移守恒與方程式可得關系式Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇，據此計算．

解答 解：（1）從溶液里獲得晶體的系列實驗為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥，故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥；
（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，抑制Sn²⁺水解，故答案為：SnCl₂水解，發生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解；
（3）由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調節溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化，故答案為：防止Sn²⁺被氧化；
（4）CO₃^2-和Sn²⁺發生雙水解反應的離子方程式為CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑，故答案為：CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑；
（5）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；
（6）用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發生的反應為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，令錫粉中錫的質量分數為x，則：
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇計算．
   119g                     $\frac{1}{3}$mol       
  1.226g×x            0.100mol/L×0.032L
故$\frac{119g}{1.226x}=\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100×0.032mol}$，解得x=93.2%，
故答案為：6、1、14、6、2、2、7H₂O；93.2%．

點評 本題以SnSO₄的制備為載體，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．