Question

某实验B小组测定金属锡合金样品的纯度（仅含少量锌和铜，组成均匀），将样品溶于足量盐酸：Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑，过滤，洗涤．将滤液和洗涤液合并再加过量的
FeCl₃溶液．最后可用一定浓度的K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定生成的Fe²⁺，此时还原产物为Cr³⁺．现有锡合金试样1.23g，经上述反应、操作后，共用去0.200mol/L的K₂Cr₂O₇的酸性溶液15.00mL．
（1）列式计算样品中锡的质量分数．
（2）用上述样品模拟工业上电解精炼锡，如图：b极发生电极反应式

 

，当得到11.90g纯锡时，电解质溶液质量减轻0.54g，则锡合金质量减少

 

 g（结果保留一位小数）．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,电解原理

专题：计算题,电化学专题

分析：（1）由电子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，以此计算Sn的质量分数；
（2）电解精炼锡，b与正极相连，为阳极，Sn、Zn失去电子；阴极上析出Sn，电解质溶液质量减轻0.54g，即为Sn与Zn的质量差，以此计算．

解答： 解：（1）由电子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，
n（Sn²⁺）=15×10^-3L×0.2mol/L×3=0.009mol，
则样品中锡的质量分数为

0.009mol×119g/mol

1.23g

×100%=87.1%，
答：样品中锡的质量分数为87.1%；
（2）电解精炼锡，b与正极相连，为阳极，Sn、Zn失去电子，阳极反应式为Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；阴极上析出Sn，阴极反应式为Sn²⁺+2e^-=Sn，由当得到11.90g纯锡可知电解过程中转移电子为0.2mol，电解质溶液质量减轻0.54g，即为Sn与Zn的质量差，由转移2mol电子质量差为54g，则质量差为0.54g转移电子为0.02mol，应该溶解的Zn为0.01mol、溶解Sn0.09mol，而样品中锡的质量分数为87.1%，所以锡合金质量减少应该为

0.09×119g/mol

87.1%

=12.3g，
故答案为：Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；12.3．

点评：本题考查氧化还原反应及电解原理的计算，为高频考点，把握氧化还原反应中电子守恒及电极反应为解答的关键，（2）中质量差分析为解答的难点，题目难度中等．