Question

【题目】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 ℃。请按要求回答下列相关问题：

（1）锡在周期表中的位置为_____________.

（2）用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备步骤如下：

I．SnCl2加入盐酸和Sn 粉

II．分离滤渣和滤液

Ⅲ．滤液用NaHCO3调节pH至6～7 得混合物(含SnO)

Ⅳ.从混合物中分离得SnO

V．SnO和稀硫酸最终得SnSO4晶体

①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用： _________________及调节溶液pH。

②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、_______________、______________。

③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：_________________________。

④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是_____________________，证明已洗净。

⑤步骤Ⅴ操作依次为 _____________、____________、过滤、洗涤、低温干燥。

（3）SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状，因而可制作烟幕弹，其反应的化学方程式为__________________。

实验室欲用下图装置制备少量SnCl4(夹持装置略)，该装置存在明显缺陷，改进方法是__________。

（4）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_________________。

（5）用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：

①取2.38g试样溶于较浓硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2+；

②加入过量的Fe2(SO4)3；

③用0.1000mol/LK2Cr2O7溶液滴定，消耗20.00mL。步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是：__________；此锡粉样品中锡的质量分数：____________。

Answer 1

【答案】（1）第五周期IVA族；

（2）①防止Sn2+被氧化为Sn4+；

②漏斗(或普通漏斗)、玻璃棒；

③Sn2++2HCO3-=SnO+2CO2↑+H2O；

④取最后一次洗涤后滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀；

⑤蒸发浓缩、冷却结晶；

（3）SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；

（4）熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够使此反应持续进行；

（5）将Sn2+全部氧化为Sn4+；30%；

【解析】试题分析：（1）锡是碳族元素，位于周期表的第五周期IVA族，故答案为：第五周期IVA族；

（2）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；

②步骤Ⅱ是过滤，用到的玻璃仪器除烧杯外，还有漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒；

③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；

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-，具体方案为：取最后一次滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀，说明洗涤干净，故答案为：取最后一次滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀；

⑤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；

（3）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；故答案为：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；

（4）熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够使此反应持续进行，故答案为：熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够使此反应持续进行；

（5）Fe2(SO4)3将Sn2+全部氧化为Sn4+，再用溶液K2Cr2O7溶液滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，

设粉中锡的质量分数为x，则：

3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～K2Cr2O7

3×119g 1mol

2.38g×x 0.100mol/L×0.02L

故3×119g：2.38g×x=1mol：0.100mol/L×0.02L，

解得x=30%，故答案为：将Sn2+全部氧化为Sn4+；30%．