题目内容

硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等.某研究小组设计SnSO4制备路线如下:

查阅资料:Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.Ⅱ.SnCl2易水解生成难溶物Sn(OH)Cl(碱式氯化亚锡).请回答下列问题:
(1)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因______.
(2)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH②______.
(3)反应Ⅰ生成的气体为CO2,得到的沉淀是SnO.该沉淀经过滤后需漂洗,如何证明沉淀已经洗涤完全?______.
(4)多步操作包含的具体实验步骤的名称可以是:______.
(5)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是______.
(6)该小组通过下列方法测所用锡粉样品的纯度(杂质不参与反应):①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl→SnCl2+H2↑②加入过量的FeCl3③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1.226g锡粉样品,经上述各步反应后,共用去0.1000mol/LK2Cr2O7溶液32.00mL.则该锡粉样品中锡的质量分数是______.
SnCl2粉末加浓盐酸进行溶解得到酸性溶液,此时溶液中含有Sn2+、Sn4+,向其中加入Sn粉,Sn粉可以和H+发生反应,使溶液酸性减弱,调节了溶液pH值,另外Sn可以将被氧化生成的Sn4+还原成Sn2+,即防止Sn2+被氧化为Sn4+,过滤得SnCl2溶液,向其中加碳酸钠,将Sn元素以SnO形式沉淀,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;
(1)SnCl2在水中发生水解反应:SnCl2+H2O═Sn(OH)Cl+HCl(可逆反应,应该用可逆号),生成难溶物Sn(OH)Cl,溶液含有杂质,若加入HCl,可使平衡向逆反应方向移动,抑制Sn2+水解;
故答案为:加入盐酸,使水解平衡向左移动,抑制Sn2+水解;
(2)由于在酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化,加入Sn粉,Sn粉可以和H+发生反应,使溶液酸性减弱,调节了溶液pH,另外Sn可以将被氧化生成的Sn4+还原成Sn2+,即防止Sn2+被氧化为Sn4+;
故答案为:防止Sn2+被氧化;
(3)反应Ⅰ为向SnCl2溶液中加碳酸钠,得到的沉淀为SnO,该沉淀经过滤后,表面附着着Cl-,要想检验滤渣是否洗涤干净,只要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-,若没有,则证明已经洗涤干净,否则没有洗涤干净,用AgNO3溶液检验Cl-,方法:取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明已洗涤干净,
故答案为:取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明已洗涤干净;
(4)反应Ⅱ已经得到SnSO4溶液,由溶液得到晶体的方法、步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,
故答案为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;
(5)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,即SnSO4在酸性条件下和双氧水反应,Sn2+有还原性,双氧水有氧化性,产物应该是:Sn4+和H2O,方程式为:Sn2++H2O2+2H+=Sn4++2H2O,
故答案为:Sn2++H2O2+2H+=Sn4++2H2O;
(6)①②③发生的反应分别为Sn+2HCl→SnCl2+H2↑①,SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2②,6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl→6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O6Sn~K2Cr2O7③由方程式①②③得知K2Cr2O7~6FeCl2~3SnCl2~3Sn,
n(Sn)=3n(K2Cr2O7)=3×0.1000mol/L×0.032L=0.0096mol,m(Sn)=n(Sn)×M(Sn)=0.0096mol×119g/mol=1.1424g,
锡粉样品中锡的质量分数=
m(Sn)
m(样品)
×100%=
1.1424g
1.226g
×100%=93.18%,
故答案为:93.18%.
练习册系列答案
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(19分)实验室里有一瓶KCl与CaCl2的固体混合物,通过下面实验可确定该混合物中KCl和CaCl2的质量比,也可制得纯净的KCl,根据实验步骤填写下列空白:

  (1) 某学生用已知质量y克的表面皿,准确称取W克样品,他在托盘天平的右盘放入(W+y)克砝码,在左盘的表面皿中加入样品,这时指针偏向右边,如下图示。请补完整后面的操作是_______。
(2)滤液中加入的B物质是_______,应该加
入过量B物质,理由是_____。
(3)过滤得到沉淀C时,为检验沉淀是否洗净,
应用蒸馏水多次洗涤后,在最后几滴滤出
液中加入______,若______,表示沉淀已洗净。
(4)配制100mL0.20mol·L-1的KCl溶液:某学生用托盘天平将准确称取的(A)1.500gKCl固体放入烧杯中,加入(B)约30mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌使其溶解,冷却到室温后,(C)将KCl溶液由烧杯小心倒入100mL容量瓶(不漏液)中,(D)然后往容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近标线1—2cm处,摇匀并静置几分钟后,改用胶头滴管加蒸馏水,(E)使溶液凹面最低点恰好与刻度相切,把容量瓶盖盖好,振荡摇匀后装瓶。该学生操作中错误的是_____(填写编号)。
(5)下面哪些操作会导致所配的100mL0.20mol·L-1的KCl溶液浓度降低_________。
(A)容量瓶用蒸馏水洗涤三次直到洗净
(B)称量KCl固体时将砝码放在左盘
(C)未洗涤转移KCl溶液的烧杯
(D)转移KCl溶液时有KCl溶液溅出
(E)定容时仰视刻度线
如图是铁与水蒸气反应的实验装置.在硬质玻璃管巾放人还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料,与水、与铁不反应)的混合物,加热,并通入水蒸气,就町以完成“高温下铁与水蒸气反应的实验”.

(1)仪器a的名称是______;烧瓶中所放的固体是______;
(2)某同学为了研究一定时问内铁粉的转化率,设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,测量反应后生成气体的体积,计算铁粉的转化率.
①该同学应该先点燃______(填“A”或“B”,下同)处的酒精灯(或酒精喷灯),一段时间后,再点燃______处的酒精灯(或酒精喷灯);测量气体体积不可以选用上图中的______装置(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).
②称取1.0g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间.若测出的气体体积在标准状况下为44.8mL,则铁粉的转化率为
(3)为了分析反应后的固体混合物中是否含有+3价的Fe,该同学将反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中,加入足量的盐酸,溶解后过滤,立即向滤液巾滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色.请你在下表中将该同学滴加KSCN溶液后观察到的现象补充完整,并写出相应的结论与解释.
现象结论解释(用离子方程式表示)
滴加KSCN溶液后,溶液
______(填“变”或“不变”)红色
______(填“能”或“不能”)确定反应后的固体混合物中含有+3价的Fe①______
②______

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