Question

硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等。某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

查阅资料：

Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化。

Ⅱ．SnCl₂易水解生成难溶物Sn（OH）Cl（碱式氯化亚锡）。

请回答下列问题：

（1）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因                  。

（2）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②                       。

（3）反应Ⅰ生成的气体为CO₂，得到的沉淀是SnO。该沉淀经过滤后需漂洗，如何证明沉淀已经洗涤完全？                                                         。

（4）多步操作包含的具体实验步骤的名称可以是：                                   。

（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是        。

（6）该小组通过下列方法测所用锡粉样品的纯度（杂质不参与反应）：

①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn + 2HCl→SnCl₂ + H₂↑；

②加入过量的FeCl₃ ；

③用已知浓度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，发生的反应为：6FeCl₂ + K₂Cr₂O₇ + 14HCl →6FeCl₃ + 2KCl + 2CrCl₃ +7H₂O

取1. 226 g 锡粉样品，经上述各步反应后，共用去0.1000 mol/L K₂Cr₂O₇溶液32.00 mL。则该锡粉样品中锡的质量分数是        

 

Answer 1

【答案】

（1）加入盐酸，使水解平衡向左移动，抑制Sn²⁺水解

（2）防止Sn²⁺被氧化

（3）取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO₃溶液，若无沉淀，则说明已洗涤干净

（4）加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤

（5）Sn²⁺ + H₂O₂ +2H⁺=Sn⁴⁺ +2H₂O

（6）93.18%

【解析】

试题分析：（1）SnCl₂在水中发生水解反应：SnCl₂+H₂OSn（OH）Cl+HCl. 生成难溶物Sn（OH）Cl，使溶液变浑浊。若加入HCl，可使平衡向逆反应方向移动，抑制Sn²⁺水解。

（2）由于在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化。为了调节调节溶液pH并防止Sn²⁺被氧化为Sn⁴⁺要加入Sn粉。

（3）在反应过程中加入了HCl，沉淀的表面会有Cl^-存在，只要能证明在洗涤液中无Cl^-存在就可以证明沉淀已经洗涤完全。具体的检验方法是取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO₃溶液，若无沉淀，则说明已洗涤干净。

（4）在多步操作中所包含的具体实验步骤的名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。

（5）酸性条件下，SnSO₄与双氧水发生反应的离子方程式是Sn²⁺ + H₂O₂ +2H⁺=Sn⁴⁺ +2H₂O。

（6）在处理过程中发生的反应为：Sn + 2HCl=SnCl₂ + H₂↑；2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+ SnCl₄

6FeCl₂ + K₂Cr₂O₇ + 14HCl =6FeCl₃ + 2KCl + 2CrCl₃ +7H₂O。由方程式得关系式3Sn—3SnCl₂ —6FeCl₃ — K₂Cr₂O₇.因为n（K₂Cr₂O₇）=C·V=0.1000 mol/L×0.032L=3.2×10^-3mol.所以n（Sn）= 3×3.2×10^-3mol =9.6 × 10^-3mol.m（Sn）=n·M=9。6×10^-3mol×119g/mol=1.14g. 该锡粉样品中锡的质量分数是（1.14g÷1. 226 g） ×100%=93.18%.

考点：考查在电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等有重要作用的SnSO₄制备、性质反应原理等的知识。