Question

9．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式．SnSO₄是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：

回答下列问题：
（1）SnCl₂用盐酸而不用水直接溶解的原因是抑制Sn²⁺水解，加入Sn粉的作用是防止Sn²⁺被氧化．
（2）反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl．
（3）反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c（Sn²⁺）=1.0mol•L^-1，则应控制溶液pH小于1．（已知：Ksp[Sn（OH）₂]=1.0×10^-26）
（4）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，试写出发生反应的离子方程式：2Sn²⁺+2H₂O₂+4H⁺=2Sn⁴⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 SnCl₂能水解生成碱式氯化亚锡，用盐酸溶解，防止其水解，在酸性条件下，溶液中的Sn²⁺可被空气中的氧气氧化成Sn⁴⁺，加入锡粉主要是防止在溶解时被空气中氧气氧化，过滤出锡粉，得到SnCl₂溶液，碳酸钠与SnCl₂反应生成氧化亚锡、二氧化碳和氯化钠，过滤得到SnO，再利用SnO与硫酸反应得到SnSO₄溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到SnSO₄是晶体，以此解答该题．

解答 解：SnCl₂能水解生成碱式氯化亚锡，用盐酸溶解，防止其水解，在酸性条件下，溶液中的Sn²⁺可被空气中的氧气氧化成Sn⁴⁺，加入锡粉主要是防止在溶解时被空气中氧气氧化，过滤出锡粉，得到SnCl₂溶液，碳酸钠与SnCl₂反应生成氧化亚锡、二氧化碳和氯化钠，过滤得到SnO，再利用SnO与硫酸反应得到SnSO₄溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到SnSO₄是晶体，
（1）SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入硫酸，使该平衡向左移动，抑制Sn²⁺水解，由信息可知，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除调节溶液pH外，还除去酸溶时产生的少量Sn⁴⁺、防止Sn²⁺被氧化，
故答案为：抑制Sn²⁺水解；防止Sn²⁺被氧化；
（2）碳酸钠与SnCl₂反应生成氧化亚锡、二氧化碳和氯化钠，反应的化学方程式为：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl，
故答案为：SnCl₂+Na₂CO₃=SnO+CO₂↑+2NaCl；
（3）已知：Ksp[Sn（OH）₂]=1.0×10^-26，若溶液中c（Sn²⁺）=1.0mol•L^-1，则应满足c（OH^-）＜$\sqrt{\frac{1.0×1{0}^{-26}}{1.0}}$=1.0×10^-13（mol/L），即pH＜1，
故答案为：小于1；
（4）酸性条件下，SnSO₄还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，
故答案为：2Sn²⁺+2H₂O₂+4H⁺=2Sn⁴⁺+4H₂O．

点评 本题考查制备实验方案，涉及对工艺流程的理解、对操作的分析评价、物质的分离提纯、阅读题目获取信息的能力等，是对学生综合能力的考查，难度中等．