题目内容
【题目】锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃。
2H++SnO22-Sn(OH)2Sn2++2OH-
请按要求回答下列相关问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为_______。
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:
① 取1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;
② 加入过量的Fe2(SO4)3;③ 用0.1000 mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00 mL。
步骤② 中加入Fe2(SO4)3的作用是_______;此锡粉样品中锡的质量分数________。
(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如图所示:
① 步骤I加入Sn粉的作用:___________及调节溶液pH。
② 步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:____________________。
③ 以锡单质为阳极,铁片为阴极,SnSO4溶液为电解质溶液,在铁片上镀锡,阴极反应式是____________,镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易发生腐蚀的原因是_________,若是在较弱的酸性环境中发生腐蚀,正极反应式是____________。
(4)SnCl4蒸气遇水汽呈浓烟状,因而叮制作烟幕弹, 其反应的化学方程式为___________。
(5)锡的+2价化合物应具有较强的还原性,已知Sn2+的还原性比 Fe2+的还原性强,PbO2的氧化性比Cl2的氧化性强。试写出下列反应的化学方程式:
① 将SnCl4溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________;
② 若用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应制Sn(OH)2,该碱溶液可选用________。
【答案】 50 将Sn2+氧化为Sn4+ 60% 防止Sn2+氧化为Sn4+ Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O Sn2++2e-=Sn 镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易形成原电池,促进铁的腐蚀 O2+4e-+2H2O=4OH- SnCl4+4H2O=Sn(OH)4+4HCl SnO2 氨水
【解析】(1)碳为第二周期ⅣA元素,则元素锡比同主族碳的周期数大3,为第五周期ⅣA元素,已知第五周期0族氙元素的核电荷数为54,则锡的原子序数为54-4=50;
(2)Fe2(SO4)3将Sn2+全部氧化为Sn4+,再用溶液K2Cr2O7溶液滴定,将Fe2+氧化为Fe3+;
设粉中锡的质量分数为x,则:
3Sn~3Sn2+~6Fe3+~6Fe2+~K2Cr2O7
3×119g 1mol
1.19g×x 0.100mol/L×0.02L
故3×119g:1.19g×x=1mol:0.100mol/L×0.02L
解得x=60%;
(3)① 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; ②得到沉淀是SnO,Sn元素化合价为变化,属于非氧化还原反应,变质发生水解反应生成Sn(OH)2与二氧化碳,Sn(OH)2再脱水得到SnO,反应离子方程为:Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O ;
③在铁片上镀锡,则阴极上发生还原反应,有锡析出,其电极反应式是Sn2++2e-=Sn;镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易形成原电池,铁比锡活泼,铁为负极,促进铁了腐蚀;若是在较弱的酸性环境中发生腐蚀,正极发生还原反应,其电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-;
(4)SnCl4水解得到Sn(OH)4与HCl,HCl与氨气反应得到NH4Cl,反应方程式为:SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl;
(5)①加热SnCl4溶液时,SnCl4水解生成HCl,HCl易挥发促进SnCl4水解,然后灼烧最终得到金属氧化物SnO2;
②根据2H++SnO22-Sn(OH)2Sn2++2OH-知,Sn(OH)2具有两性,能溶于强碱、强酸,所以用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱可选用弱碱NH3H2O。