Question

已知在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間．為了測定金屬錫樣品的純度（假定雜質不參加反應），實驗步驟如下：
Ⅰ．將a g金屬錫樣品溶于鹽酸中．
Ⅱ．向上述溶液中加入過量的FeCl₃溶液（發生的反應為：Sn²⁺+2Fe³⁺=Sn⁴⁺+2Fe²⁺）．
Ⅲ．用b mol/L的K₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺，共用去K₂Cr₂O₇ 溶液m mL．
請回答：
（1）Ⅰ中發生反應的離子方程式______．
（2）已知酸性環境下，Cr₂O₇^2- 可被還原為Cr³⁺，則Ⅲ中反應的離子方程式是：______．
（3）樣品中錫的質量分數是______．（Sn的摩爾質量為M g/mol，用含a、b、m、M的代數式表示）

Answer 1

解：（1）在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間，錫與鹽酸可以置換出氫氣，Sn與鹽酸反應生成SnCl₂與H₂，反應離子方程式為Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑．
故答案為：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑．
（2）反應中Cr₂O₇^2- 被還原為Cr³⁺，Fe²⁺被氧化Fe³⁺，同時生成水，
反應離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（3）令樣品中Sn物質的量為nmol，則：
3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-．
3 1
nmol b mol/L×m×10^-3L
解得n=3×b×m×10^-3mol，
故樣品中Sn的質量為3×b×m×10^-3mol×Mg/mol=3×b×m×10^-3×Mg
所以樣品中Sn的質量分數為=
故答案為：．
分析：（1）在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間，錫與鹽酸可以置換出氫氣，Sn與鹽酸反應生成SnCl₂與H₂．
（2）反應中Cr₂O₇^2- 被還原為Cr³⁺，Fe²⁺被氧化Fe³⁺，同時生成水，配平書寫離子方程式．
（3）根據關系式3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-計算Sn的物質的量，進而計算Sn的質量，根據定義計算Sn的質量分數．
點評：考查學生閱讀獲取信息的能力、常用化學用語、氧化還原滴定的應用等，難度中等，注意（3）中利用關系式的計算．