Question

3．硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等．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易水解生成难溶物Sn（OH）Cl（碱式氯化亚锡）．
请回答下列问题：
（1）锡原子的核电荷数为50，锡元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族
（2）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请结合必要的方程式，用平衡移动原理来解释原因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Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（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：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．

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）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，根据原子序数减各周期容纳元素种数确定所在的周期；
（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；
（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．

解答 解：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）锡元素与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，原子核电荷数为50，则：50-2-8-8-18=14，故Sn处于第五周期，则在周期表中的位置为：第五周期第ⅣA族，
故答案为：第五周期第ⅣA族；
（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）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⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，
故答案为：Sn²⁺+CO₃^2-═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．

点评 本题SnSO₄制备的之比为载体，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．