Question

19．硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，某同学设计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
回答下列问题：
（1）通过操作1的系列实验从溶液中得到产品，操作1的系列实验是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥．
（2）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请结合化学方程式用平衡移动原理解释原因SnCl₂水解，发生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn²⁺水解．
（3）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②防止Sn²⁺被氧化．
（4）反应1得到沉淀是SnO，同时生成一种常见气体，得到该沉淀的离子反应方程式是CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑；．
（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水的去除剂，发生反应的离子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（6）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+2HCl═SnCl₂+H₂↑；
②加入过量的FeCl₃；
③用已知浓度的K₂Cr₂O₇滴定②生成的Fe²⁺，再计算锡粉的纯度，请配平方程式：
6FeCl₂+1K₂Cr₂O₇+14HCl=6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O取1.226g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol•L^-1 K₂Cr₂O₇溶液32.0mL，锡粉中锡的质量分数是93.2%（保留三个有效数字）．

Answer 1

分析 SnCl₂粉末加浓盐酸进行溶解得到酸性溶液，此时溶液中含有Sn²⁺、Sn⁴⁺，向其中加入Sn粉，Sn粉可以和H⁺发生反应，使溶液酸性减弱，调节了溶液pH值，另外Sn可以将被氧化生成的Sn⁴⁺还原成Sn²⁺，即防止Sn²⁺被氧化为Sn⁴⁺，过滤得SnCl₂溶液，向其中加碳酸钠，将Sn元素以SnO形式沉淀，过滤洗涤得纯净的SnO，加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得SnSO₄晶体；
（1）从溶液里获得到晶体的实验是结晶法
（2）由信息可知，SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡，加入盐酸，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1是指碳酸钠溶液和含Sn²⁺的溶液混合时发生了双水解，生成SnO沉淀和CO₂气体；
（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn²⁺易被氧化为Sn⁴⁺，自身被还原为水；
（6）用已知浓度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，发生的反应为：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，根据电子转移守恒与方程式可得关系式Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇，据此计算．

解答 解：（1）从溶液里获得晶体的系列实验为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥；
（2）由信息可知，SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn²⁺水解，故答案为：SnCl₂水解，发生SnCl₂+H₂O?Sn（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，故答案为：防止Sn²⁺被氧化；
（4）CO₃^2-和Sn²⁺发生双水解反应的离子方程式为CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑，故答案为：CO₃^2-+Sn²⁺═SnO+CO₂↑；
（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn²⁺易被氧化为Sn⁴⁺，自身被还原为水，离子方程式为：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O，故答案为：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
（6）用已知浓度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，发生的反应为：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，令锡粉中锡的质量分数为x，则：
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇计算．
   119g                     $\frac{1}{3}$mol       
  1.226g×x            0.100mol/L×0.032L
故$\frac{119g}{1.226x}=\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100×0.032mol}$，解得x=93.2%，
故答案为：6、1、14、6、2、2、7H₂O；93.2%．

点评 本题以SnSO₄的制备为载体，考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯、阅读题目获取信息的能力、常用化学用语书写、滴定应用及利用关系式进行的计算等，难度中等，对学生的基础知识及逻辑推理有较高的要求．