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: 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,目的是_______________________________。
(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)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↑ 89.25%
【解析】(1)由流程图可知,操作Ⅰ是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到;(2)由信息可知,SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡Sn Cl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解;(3)由信息可知,Sn2+易被氧化,加入Sn粉除调节溶液pH外,还防止Sn2+被氧化;(4)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价没有变化,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)令锡粉中锡的质量分数为x,则根据方程式可知:
Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+~1/3K2Cr2O7
119g 1/3mol
0.8g×x 0.100mol/L×0.02L
故119g/0.8x g=1/3mol÷(0.100mol/L×0.02L)
解得x=89.25%。