Question

8．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)．某研究小組設(shè)計SnSO₄制備路線如圖：

查閱資料：
I．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種主要存在形式．
Ⅱ．Sn²⁺的性質(zhì)與Fe²⁺的性質(zhì)相似．
回答下列問題：
（1）錫元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族．
（2）用SnCl₂固體配制SnCl₂溶液的方法是將SnCl₂固體溶于濃鹽酸，加水稀釋至所需濃度，再加入適量Sn粉．
（3）反應(yīng)I得到沉淀是SnO，該反應(yīng)的離子方程式是Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（4）洗滌SnO沉淀的方法是向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水完全流出后重復(fù)操作2-3次．
（5）操作I是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌．
（6）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（7）該小組通過下列方法測定所用SnCl₂固體的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：
①取6.10g SnCl₂固體配制成100mL 溶液．
②取25.00mL溶液，向溶液中加入過量的FeCl₃固體；
③再用0.10mol/L的K₂Cr₂O₇標準溶液進行滴定，達終點時記錄消耗K₂Cr₂O₇標準溶液的體積．
④重復(fù)進行②、③兩步操作，測定消耗K₂Cr₂O₇標準溶液的平均體積為25.00mL．
試計算SnCl₂固體的純度（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 SnCl₂溶解得到溶液加入碳酸鈉沉淀錫離子，過濾得到沉淀洗滌后加入硫酸溶解得到硫酸錫溶液，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到硫酸錫晶體．
（1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，根據(jù)原子序數(shù)減去各周期容納元素種數(shù)確定所在的周期；
（2）由信息可知，SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫，加入鹽酸，抑制Sn²⁺水解，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調(diào)節(jié)溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化；
（3）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價為變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時生成氣體，該氣體為二氧化碳；
（4）洗滌沉淀在過濾裝置中進行；
（5）根據(jù)溶液獲得晶體的方法：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌來回答；
（6）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水；
（7）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒與方程式可得關(guān)系式Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇，據(jù)此計算．

解答 解：（1）錫元素與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，原子核電荷數(shù)為50，則：50-2-8-8-18=14，故Sn處于第五周期，則在周期表中的位置為第五周期第ⅣA族，
故答案為：第五周期第ⅣA族．
（2）由信息可知，SnCl₂水解，發(fā)生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解，Sn²⁺易被氧化，加入Sn粉除調(diào)節(jié)溶液pH外，還防止Sn²⁺被氧化，用SnCl₂固體配制SnCl₂溶液的方法是：將SnCl₂固體溶于濃鹽酸，加水稀釋至所需濃度，再加入適量Sn粉；
故答案為：將SnCl₂固體溶于濃鹽酸，加水稀釋至所需濃度，再加入適量Sn粉；
（3）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合價為變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，同時生成氣體，該氣體為二氧化碳，離子方程式為：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，
故答案為：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑；
（4）洗滌SnO沉淀的方法是利用過濾裝置進行洗滌，向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水完全流出后重復(fù)操作2-3次，
故答案為：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水完全流出后重復(fù)操作2-3次；
（5）硫酸錫的溶液獲得晶體，采取的方法是：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，故答案為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌；
（6）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水，離子方程式為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
故答案為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
（7）由實驗過程可知，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe³⁺+Sn²⁺=Sn4⁺+2Fe²⁺，6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，則：
Sn²⁺～2Fe³⁺～2Fe²⁺～$\frac{1}{3}$K₂Cr₂O₇
1                                  $\frac{1}{3}$
n                     0.0250L×0.100mol/L
解得n=0.0075mol，
100ml溶液中含有SnCl₂ 物質(zhì)的量=0.0075mol×$\frac{100}{25}$=0.03mol；
SnCl₂固體的純度=$\frac{190g/mol×0.03mol}{6.1g}$×100%=93.44%；
答：SnCl₂固體的純度為93.44%．

點評 本題考查了物質(zhì)分離的方法和實驗操作，水解分析應(yīng)用，滴定實驗的計算判斷和計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．