Question

15．已知：Sn²⁺易被氧化成Sn⁴⁺．某研究性学习小组的同学通过下列流程测定金属锡样品的而纯度：
①取6.13g金属锡试样溶于盐酸中；
②在反应后的溶液中加入过量的FeCl₃溶液；
③用已知浓度的K₂CrO₇溶液滴定生成的Fe²⁺，共用去1.00mol/L K₂Cr₂O₇溶液16.0mL，发生的反应为6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O．
请回答下列问题：
（1）写出流程①中反应的离子方程式：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）写出流程②中反应的化学方程式：2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄；
（3）要完成步骤③，K₂Cr₂O₇溶液应装在酸式滴定管（填仪器名称）中；
（4）计算试样中锡的质量分数（假定杂质不参加反应，要求有必要的计算过程；计算结果保留两位小数）．

Answer 1

分析 （1）Sn与盐酸反应生成盐和氢气；
（2）加入过量的FeCl₃溶液，Sn²⁺被氧化成Sn⁴⁺，还生成氯化亚铁；
（3）K₂Cr₂O₇溶液具有强氧化性，可氧化腐蚀橡胶；
（4）结合Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑、2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄、6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O可知，存在3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，以此计算．

解答 解：（1）Sn与盐酸反应生成盐和氢气，离子反应为Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑，故答案为：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）加入过量的FeCl₃溶液，Sn²⁺被氧化成Sn⁴⁺，还生成氯化亚铁，化学反应为2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄，故答案为：2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄；
（3）K₂Cr₂O₇溶液具有强氧化性，可氧化腐蚀橡胶，则K₂Cr₂O₇溶液应装在酸式滴定管中，故答案为：酸式滴定管；
（4）由Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑、2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄、6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O可知存在3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，
设试样中锡的质量分数为a%，
   3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，
  3×118.7g/mol       1mol
6.13g×a%         1.00mol/L×0.016L
a%=$\frac{3×118.7g/mol×1.00mol/L×0.016L}{1mol×6.13g}$=92.95%，
答：试样中锡的质量分数为92.95%．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．