Question

15．硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．某研究小组设计的SnSO₄制备路线如图：

查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn³⁺、Sn⁴⁺两种只要存在形式，Sn²⁺易被氧化．
Ⅱ．SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡[Sn（OH）Cl]．
回答下列问题：
（1）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶液的原因是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（请用必要的化学方程式和简要的文字说明）．
（2）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH，②防止Sn²⁺被氧化．
（3）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀反应的化学方程式是SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl．
（4）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．
（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+2HCl=SnCl+H₂↑；
②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
取1.130g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/LK₂Cr₂O₇溶液30.00mL．锡粉中锡的质量分数是94.78%（精确到0.01%）．

Answer 1

分析 为防止SnCl₂水解，所以将SnCl₂溶解在稀盐酸中，然后加入锡粉搅拌，防止Sn²⁺被氧化，然后过滤滤去滤渣，向滤液中加入碳酸钠，发生反应Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，然后过滤得到滤渣，将滤渣洗涤，用硫酸溶解得到硫酸锡，将硫酸锡溶液蒸发浓缩、冷却结晶、干燥得到硫酸锡固体；
（1）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；
（2）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；  
（3）在SnCl₂的溶液中滴中纯碱溶液，生成SnO和CO₂，结合原子守恒写出此反应的化学方程式；
（4）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；
（5）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）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；
（2）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；
（3）反应Ⅰ是在SnCl₂的溶液中滴中纯碱溶液，生成SnO和CO₂，发生反应的化学方程式是：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl，故答案为：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl；
（4）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；
（5）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，则存在
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇；
   119g                                     $\frac{1}{3}$mol       
  1.130g×x                    0.100mol/L×0.030L
故 $\frac{119g}{1.130xg}=\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100mol/L×0.030L}$，解得x=94.78%，
故答案为：94.78%．

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．