题目内容
【题目】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:
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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)。
III.Sn(OH)2的性质与Al(OH)3性质相似。请回答下列问题:
(1)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,这样操作的原因是____________________。
(2)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子方程式是____________________。
(3)滤液I溶质的成分是____________________。
(4)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____________________。
(5)称取SnSO4·x H2O晶体50.2g,在隔绝空气的情况下小火加热至结晶水全部失去,冷却称量固体质量为43g,则该晶体的化学式为____________________。
【答案】 抑制SnCl2水解 Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑ NaCl、Na2CO3 Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O SnSO4·2H2O
【解析】(1)SnCl2易水解生成难溶物Sn(OH)Cl,利用平衡移动原理解答;(2)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价不变化,属于非氧化还原反应,同时生成气体,该气体为二氧化碳;(3)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,溶液中还有过量的碳酸钠和生成的氯化钠;(4)酸性条件下,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+;(5)根据结晶水合物失去结晶水前后的差量进行计算。
(1)SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡SnCl2+H2O
Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解,正确答案:抑制SnCl2水解;
(2)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价没有变化,属于非氧化还原反应,同时生成气体,该气体为二氧化碳,离子方程式为:Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑,正确答案为:Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑;
(3)SnCl2与碳酸钠溶液反应生成SnO沉淀,同时生成氯化钠,反应的化学方程式:SnCl2+Na2CO3=2NaCl+SnO↓+CO2↑,过滤得到的滤液主要成分是氯化钠和过量的碳酸钠溶液,正确答案:氯化钠和碳酸钠;
(4)酸性条件下,SnSO4可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被还原为水,离子方程式为:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;正确答案为:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;
(5)SnSO4·x H2O全部失去结晶水生成SnSO4,减少的质量是结晶水的质量,结晶水的物质的量是:n(H2O)=(50.2g-43g)/18g·mol-1=0.4mol,n(SnSO4)=43g/215 g·mol-1=0.2mol,所以n(SnSO4):n(H2O)=0.2mol:0.4mol=1:2,所以该晶体的化学式为:SnSO4·2H2O,正确答案:SnSO4·2H2O。