题目内容
【题目】硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。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易水解生成碱式氯化亚锡,Sn相对原子质量为119。
回答下列问题:
(1) 操作Ⅰ是________________、过滤洗涤。
(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解的原因_______________________。
(3)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH,②_______________。
(4)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是______________。
(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定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HClSnCl2+ 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+ 14HCl6FeCl3+ 2KCl + 2CrCl3+7H2O
现取0.80 g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.1000 mol/L K2Cr2O7溶液20.00mL。则锡粉中锡的纯度为_______________。
【答案】 蒸发浓缩,冷却结晶 (蒸发结晶亦可) 抑制Sn2+的水解 防止Sn2+被氧化为Sn4+ Sn2++CO32-- =SnO↓+CO2↑ Sn2++H2O2+2H+ = Sn4++2H2O 89.25%
【解析】(1)操作Ⅰ是将SnSO4从溶液中结晶出来的操作,从溶液中获得晶体的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等;(2)SnCl2是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解反应,而使溶液变浑浊,为了抑制盐的水解,可以先在酸中溶解,以增大溶液中H+的浓度,使盐的水解平衡逆向移动,从而得到澄清溶液;(3)Sn的化合价有+2、+4两个化合价,SnCl2有还原性,容易被空气中的氧气氧化为+4价,向溶液中加入Sn粉的作用①调节溶液pH;②防止Sn2+被氧化;(4)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价为变化,属于非氧化还原反应,同时生成气体,该气体为二氧化碳,离子方程式为Sn2++CO32-=SnO↓+CO2↑;(5)双氧水有氧化性,SnSO4有还原性,在酸性条件下,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+=Sn4++2H2O;(6)有关物质反应的方程式是:Sn+2HCl=SnCl2 + H2↑;SnCl2 + 2FeCl3=2FeCl2+ SnCl4;6FeCl2 + K2Cr2O7 +14HCl=6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O,则根据方程式得到关系式是:3Sn~6FeCl2~K2Cr2O7。n(K2Cr2O7)=0.100 mol/L×0.02L=0.002mol;则m(Sn)=0.002mol×3×119g/mol=0.714g,所以Sn的含量是0.714g/0.8 g×100%=89.25%。