Question

【題目】錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。己知：酸性條件下，錫在水洛液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化、易水解生成堿式氯化亞錫(Sn(OH)Cl)；SnCl4極易水解。請(qǐng)按要求回答下列相關(guān)問(wèn)題：

（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，錫的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________________。

（2） SnCl2粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解，請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋原因____________。

SnCl4蒸氣遇氨及水汽呈濃煙狀，因而可制作煙幕彈，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

（3）硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽，廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)。某研究小組設(shè)計(jì)SnSO4制備路線如下：

①操作Ⅰ是___________。

②加入Sn粉的作用有兩個(gè)：a.調(diào)節(jié)溶液pH； b.__________.

③反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子反應(yīng)方程式是______________。

（4）錫粉可用于微電子器件生產(chǎn)，該小組通過(guò)下列方法測(cè)定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：

①將1.2g試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑；②加入過(guò)量的FeCl3；③用0.1 mol/L的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+ (己知酸性環(huán)境下，Cr2O72-可被還原為Cr3+)，共用去K2Cr2O7溶液32mL。則錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____________。

Answer 1

【答案】 SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡逆向移動(dòng)，抑制Sn2+水解 SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4C1 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥 防止Sn2+被氧化 Sn2++CO32-=SnO↓+CO2↑ 95.2%

【解析】（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，錫的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

（2） SnCl2粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解，原因?yàn)槁然瘉嗗a溶于水后，有水解平衡存在：SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡逆向移動(dòng)，抑制Sn2+水解。SnCl4蒸氣遇氨及水汽呈濃煙狀，因而可制作煙幕彈，其原因是氯化錫遇水汽發(fā)生水解生成氫氧化錫和氯化氫，氯化氫遇水汽形成白霧，氯化氫遇氨氣生成氯化銨出現(xiàn)白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4C1。

（3）由制備路線及題中信息可知，氯化亞錫酸溶后，加入錫粉，一方面調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，另一方面可以防止氯化亞錫被氧化，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入碳酸鈉與氯化亞錫溶液反應(yīng)生成SnO，過(guò)濾得到SnO，漂洗后加入硫酸將其溶解得到硫酸亞錫溶液，將該溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到硫酸亞錫。

①操作Ⅰ是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。

②加入Sn粉的作用有兩個(gè)：a.調(diào)節(jié)溶液pH； b. 防止Sn2+被氧化。.

③反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子反應(yīng)方程式是Sn2++CO32-=SnO↓+CO2↑。

（4）測(cè)定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：①將1.2g試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑；②加入過(guò)量的FeCl3；③用0.1 mol/L的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+ (己知酸性環(huán)境下，Cr2O72-可被還原為Cr3+)，共用去K2Cr2O7溶液32mL。由題意知，氯化亞錫把氯化鐵還原為氯化亞鐵，發(fā)生的離子反應(yīng)為Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+，然后Fe2+又被Cr2O72-氧化為Fe2+，發(fā)生的離子反應(yīng)為Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，可得3Sn~3 Sn2+~6Fe2+~ Cr2O72-，所以n(Sn)=n(Sn2+)= n(Cr2O72-)= = ，m(Sn)= 。則錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=95.2% 。