问题 问答题

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______.

答案

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%.

不定项选择
单项选择题