Question

1．硫酸亚锡（SuSO₄）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SnSO₄制备路线如图：

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．
ⅡSnC1₂易水解生成碱式氯化亚锡[Sn（OH）Cl]．
回答下列问题：
（1）SnC1₂粉末需要加浓盐酸进行溶解，请用化学方程式说明原因SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl．
（2）在SnC1₂溶液中加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②防止Sn²⁺被氧化．
（3）操作I中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
（4）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=SnCl₂+H₂↑；
②加入过量的FeCl₃，发生的反应为：SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂
③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，滴定时，K₂Cr₂O₇溶液应该装在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．若取2.0g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/LK₂Cr₂O₇溶液40.00mL，锡粉中锡的质量分数是71.4%．

Answer 1

分析 因酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化，SnCl₂溶解后加入Sn，可防止Sn²⁺被氧化，且还原Sn⁴⁺，得到溶液加入碳酸钠沉淀锡离子，过滤得到沉淀洗涤后加入硫酸溶解得到硫酸锡溶液，蒸发浓缩冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸锡晶体．
（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）操作Ⅰ为过滤，需要漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器；
（4）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，以此计算．

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+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl；
（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）操作Ⅰ为过滤，需要漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器，故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（4）具有强氧化性，应放在酸式滴定管中，避免腐蚀橡胶管，
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：
     Sn～Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇计算．
   119g                                    $\frac{1}{3}$mol       
  2.0g×x                          0.100mol/L×0.04L
故 $\frac{119}{2.0x}$=$\frac{\frac{1}{3}}{0.100×0.04}$，解得x=71.4%，
故答案为：酸式；71.4%．

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，为高考常见题型，题目还涉及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．