Question

【题目】锡酸钠(Na2SnO3)主要用作电镀铜锡合金和碱性镀锡的基本原料。锡精矿除含SnO2外，还含有少量WO3、S、As、Fe，一种由锡精矿制备锡酸钠的工艺流程如图：

已知：①焙烧后，S、As变为挥发性氧化物而被除去，Fe变为Fe3O4；

②锡酸钠易溶于水，其溶解度随着温度的升高而降低。

请回答下列问题：

（1）Na2SnO3中锡元素的化合价为___，从焙烧渣中除去Fe3O4最简单的方法为___。

（2）WO3与Na2CO3溶液反应生成Na2WO4的化学方程式为___。

（3）加入煤粉焙烧可将SnO2还原为Sn或SnO，Sn或SnO在碱性条件下均能被NaNO3氧化为Na2SnO3，已知NaNO3的还原产物为NH3，则NaNO3氧化Sn的化学方程式为___。

（4）如图为加入NaOH溶液和NaNO3溶液浸出时锡的浸出率与NaOH的质量浓度和反应时间的关系图，则“碱浸”时最适宜条件为___、___。

（5）从浸出液中获得锡酸钠晶体的“一系列操作”具体是指___，将母液返回至浸出液的目的为___。

（6）碱性镀锡以NaOH和Na2SnO3为电解液，以纯锡为阳极材料，待镀金属为阴极材料，镀锡时阳极反应的电极反应式为___。

Answer 1

【答案】＋4 用磁铁吸引 Na2CO3＋WO3=Na2WO4＋CO2↑ 2Sn＋3NaOH＋NaNO3=2Na2SnO3＋NH3↑ 烧碱质量浓度为100g·L－1 反应温度为85℃ 蒸发结晶、趁热过滤(洗涤、干燥) 提高锡酸钠的产率 Sn－4e－＋6OH－=SnO32－＋3H2O

【解析】

锡精矿除含SnO2外，还含有少量WO3、S、As、Fe，在空气中焙烧，得到As、S的氧化物，焙烧渣加入10%碳酸钠浸出，得到Na2WO4。浸渣加入煤粉焙烧后再加入NaOH、硝酸钠浸出，得到Na2SnO3溶液，经蒸发结晶、趁热过滤得到Na2SnO3晶体。

(1)Na2SnO3中Na为+1价，O为-2价，则锡元素的化合价为+4价；Fe3O4具有磁性，从焙烧渣中除去 Fe3O4最简单的方法为用磁铁吸引；

(2)WO3与Na2CO3溶液反应生成Na2WO4，非氧化还原反应，根据原子守恒配平，化学方程式为Na2CO3+WO3=Na2WO4+CO2↑；

(3)NaNO3的还原产物为NH3，Sn被氧化成Na2SnO3。N的化合价从＋5降低到－3，共降低8价，Sn的化合价从0升高到＋4价，共升高4价，化合价升降守恒，则Sn和NaNO2的系数比为2：1，根据原子守恒配平化学方程式，则NaNO3氧化Sn的化学方程式为2Sn+3NaOH+NaNO3=2Na2SnO3+NH3↑；

(4)由图可知烧碱质量浓度为100g·L－1，反应温度为85℃时，锡的浸出率最高；

(5)锡酸钠易溶于水，其溶解度随着温度的升高而降低。当温度较高时，锡酸钠会从溶液中析出，因此应该温度较高时过滤，“一系列操作”具体是指蒸发结晶、趁热过滤（洗涤、干燥）；母液中含有未沉淀的锡酸钠，将母液返回至浸出液的目的是提高锡酸钠的产率；

(6)阳极发生氧化反应，Sn被氧化生成SnO32－，阳极的反应式为Sn-4e－+6OH－=SnO32－+3H2O。