题目内容

10．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℃．
（1）用于镀锡工业的硫酸亚锡（SnSO4）的制备路线如下：
①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用：防止Sn2+被氧化及调节溶液pH．
②步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O．
③步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥．
（2）实验室欲用如图装置制备少量SnCl4（夹持装置略），该装置存在明显缺陷，改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶．

利用改进后的装置进行实验，当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行的理由是熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行．
（3）取2.5g锡粉样品与氯气充分反应后，C瓶增值5.22g，则样品纯度为95.2%．

分析 由于Sn2+易水解、易被氧化，加入盐酸，抑制Sn2+水解，加入Sn粉可以与盐酸反应，调节溶液pH，还防止Sn2+被氧化，步骤Ⅱ为过滤，得SnCl2溶液，向其中加碳酸氢钠，调节溶液pH，使Mn元素以SnO形式沉淀，再过滤洗涤得纯净的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，滤液D中含有大量的NaCl等．
（1）①加入Sn粉可以与盐酸反应，调节溶液pH，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；
④沉淀为SnO表面附着着Cl-，要想检验滤渣是否洗涤干净，用硝酸、硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-；
（2）SnCl4水解得到Sn（OH）4与HCl，HCl与氨气反应得到NH4Cl；
由于SnCl4易水解，制备中应在干燥环境中进行，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，需要除去，防止Sn与HCl反应，SnCl4水解；
熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行；
（3）SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃，取2.5g锡粉样品与氯气充分反应后，C瓶增值5.22g为SnCl4的质量，结合元素守恒计算锡的纯度．

解答 解：（1）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+被氧化及调节溶液pH，
故答案为：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，
故答案为：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O；
③由流程图可知，操作V是从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（2）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；
由于SnCl4易水解，制备中应在干燥环境中进行，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，需要除去，防止Sn与HCl反应，SnCl4水解，改进方法是：在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；
熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行，
故答案为：在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行；
（3）取2.5g锡粉样品与氯气充分反应后，C瓶增值5.22g为SnCl4的质量，物质的量=$\frac{5.22g}{261g/mol}$=0.02mol，
则样品纯度=$\frac{0.02mol×119g/mol}{2.5g}$×100%=95.2%，
故答案为：95.2%．

点评 本题属于拼合型题目，涉及物质制备方案、化学工艺流程、物质含量测定、元素周期表与元素周期律等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与良好的心理素质，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
11．图中A～H均为中学化学中常见的物质，A、B、H是气体，它们之间有如图转化关系（反应中生成的水已略去）．
请回答以下问题：
（1）E是CaCO3（填化学式），G是HClO（填名称）；
（2）C物质在日常生活中可作漂白剂或消毒剂；
（3）写出反应①的化学方程式2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
C与浓盐酸反应，可以生成A气体，写出反应的化学方程式Ca（ClO）2+4HCl═CaCl2+2Cl2↑+2H2O．
1．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在．有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间（碘化物充分溶解在水中），得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：（已知：2KI+Cl2=2KCl+I2）

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：③萃取分液
（2）③步操作中，有机溶剂除可用四氯化碳，还可以用CE．（填字母）
A．酒精　　　　B．水　　　　C．苯　　　　D．醋酸    E汽油
用四氯化碳时，分液漏斗下层溶液呈紫红色．
（3）操作过程③可以分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50mL碘水和15mL有机溶剂（你所选的）加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层．
过程③正确操作步骤的顺序是：（填编号字母）C→B→D→A→H→G→E→F；其中G操作目的是保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下．
（4）从含碘的有机溶剂中得到碘单质，还需要进行的操作是蒸馏．
（5）将海带灼烧成灰的过程中，将使用到的（除泥三角外）实验仪器有BCE．
A．试管   B．瓷坩埚  C．坩埚钳  D．蒸发皿  E．酒精灯．
18．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO${\;}_{4}^{2-}$以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，（用于沉淀的试剂一般过量），其中所加试剂顺序不正确的一组是．（　　）
A．BaCl2、Na2CO3、NaOH、盐酸B．NaOH、BaCl2、Na2CO3、盐酸
C．Na2CO3、NaOH、BaCl2、盐酸D．BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸
5．钴（Co）及其化合物在磁性材料、电池材料、超硬材料及催化剂等领域有广泛应用．已知钴属于铁系元素，其单质与化合物的性质与铁相似，其常见化合价有+2和+3．请回答下列问题：
（1）在空气中加热CoCO3可得到黑色Co3O4，写出该反应的化学方程式6CoCO3+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Co3O4+6CO2．
（2）Co3O4与浓盐酸反应能生成黄绿色气体，写出该反应的离子方程式Co3O4+8H++2Cl-═3Co2++Cl2↑+4H2O．
（3）常温下，CoCl2溶液在碱性条件下可以得到粉红色Co（OH）2沉淀．已知当溶液中某离子的浓度≤10-5mol•L-1时，就认为该离子不存在，Ksp[Co（OH）2]=1.0×
10-15mol3•L-3．若要使0.1mol•L-1CoCl2溶液中的Co2+完全沉淀，则溶液pH的控制范围为≥9．
（4）Co（OH）2具有较显著的两性，在浓的强碱溶液中可以形成[Co（OH）4]2-，写出Co（OH）2酸式电离的电离方程式Co（OH）2+2H2O=[Co（OH）4]2-+2H+．
（5）Co（OH）2在空气中加热时，样品质量随温度变化的曲线如图所示，通过分析计算确定：
①1000℃时，固体的成分为CoO．②取800℃时的产物（其中Co的化合价为+2、+3），用480mL5mol•L-1盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4.48L（标准状况）黄绿色气体．则该钴氧化物中n（Co2+）：n（Co3+）=3：2．
15．如图所示是粗盐提纯实验操作步骤，其名称为过滤（填“溶解”、“过滤”或“蒸发”），该步骤用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和普通漏斗．实验结束后，取精盐配制成0.05L含氯化钠0.05mol的食盐水，其浓度为1mol/L．
2．纯碱（Na2CO3）在生产生活中具有广泛的用途．以下是实验室模拟侯氏制碱原理制取Na2CO3的流程图．

已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NH3+H2O+CO2+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，请回答以下问题：
（1）粗盐中含有的杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO42-等．精制除杂的步骤顺序是acdeb（填编号）；
a．粗盐溶解，滤去沉渣b．加入盐酸调pHc．加入Ba（OH）2溶液
d．加入Na2CO3溶液e．过滤
（2）灼烧固体A制Na2CO3在坩埚（填仪器名称）中进行．证明滤液A中含有NH4+的方法是取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+；对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，NH4HCO3是一种常用的溶液pH调节剂．向pH=13含Na+、K+的溶液中加入少量NH4HCO3使pH降低，反应的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-=NH3•H2O+CO32-+H2O．
（3）如图装置中用于制备CO2的是BC（填编号）；用B示意的装置制备NH3，分液漏斗中盛放的试剂是浓氨水，烧瓶内可加入的固体试剂是碱石灰或生石灰．

（4）一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O，请从提供的试剂中选择必要的试剂设计简单实验方案测定Na2CO3的质量分数．（仪器自选）用天平称取一定质量的晶体样品，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀并计算．
供选择的试剂：2mol•L-1盐酸、0.5mol•L-1CaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、澄清石灰水（足量）、1mol•L-1H2SO4溶液．
19．锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2•6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：

已知：①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl-外，还含有少量Ba2+杂质；
②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10；
③六水氯化锶晶体61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是增加反应物的接触面积，提高反应速率，提高原料的转化率．
（2）天青石和碳隔绝空气高温焙烧时 SrSO4中只有S被还原，且1mol SrSO4反应电子转移8mol，该反应的化学方程式SrSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SrS+4CO↑．
（3）“滤渣”是BaSO4．（写化学式）
（4）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，“过滤2”后需经过“洗涤，干燥”的操作：
①洗涤氯化锶晶体最好选用饱和氯化锶溶液，其原因是既溶解晶体表面附着的杂质，又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失．
②工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是A（填字母）．
A．50～60℃B．70～80℃C．80～100℃D．100℃以上
（5）产品纯度检测：称取1.000g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO31.100×10-2 mol的AgNO3溶液（此时溶液中除Cl-外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl-完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，滴定达到终点的现象是溶液由无色变为血红色，且30s不褪色．
20．如图纵坐标为反应物的转化率，横坐标为温度（t℃），下列符合此图情况的反应是（　　）
A．C（s）+CO2（g）?2CO（g）；△H＞0B．H2（g）+Br2（g）?2HBr（g）；△H＜0
C．N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0D．2SO3（g）?2SO2（g）+O2（g）；△H＞0

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网