Question

硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，主要用于電鍍工業的鍍錫、鋁合金表面的氧化著色、印染工業的媒染劑、雙氧水去除劑等。某研究小組設計SnSO₄制備路線如下：

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，Sn²⁺易被氧化。

Ⅱ．SnCl₂易水解生成難溶物Sn（OH）Cl（堿式氯化亞錫）。

請回答下列問題：

（1）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進行溶解，請用平衡移動原理解釋原因                  。

（2）加入Sn粉的作用有兩個：①調節溶液pH  ②                       。

（3）反應Ⅰ生成的氣體為CO₂，得到的沉淀是SnO。該沉淀經過濾后需漂洗，如何證明沉淀已經洗滌完全？                                                         。

（4）多步操作包含的具體實驗步驟的名稱可以是：                                   。

（5）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，發生反應的離子方程式是        。

（6）該小組通過下列方法測所用錫粉樣品的純度（雜質不參與反應）：

①將試樣溶于鹽酸中，發生的反應為：Sn + 2HCl→SnCl₂ + H₂↑；

②加入過量的FeCl₃ ；

③用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定生成的Fe²⁺，發生的反應為：6FeCl₂ + K₂Cr₂O₇ + 14HCl →6FeCl₃ + 2KCl + 2CrCl₃ +7H₂O

取1. 226 g 錫粉樣品，經上述各步反應后，共用去0.1000 mol/L K₂Cr₂O₇溶液32.00 mL。則該錫粉樣品中錫的質量分數是        

 

Answer 1

【答案】

（1）加入鹽酸，使水解平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解

（2）防止Sn²⁺被氧化

（3）取最后一次洗滌液，向其中加入AgNO₃溶液，若無沉淀，則說明已洗滌干凈

（4）加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌

（5）Sn²⁺ + H₂O₂ +2H⁺=Sn⁴⁺ +2H₂O

（6）93.18%

【解析】

試題分析：（1）SnCl₂在水中發生水解反應：SnCl₂+H₂OSn（OH）Cl+HCl. 生成難溶物Sn（OH）Cl，使溶液變渾濁。若加入HCl，可使平衡向逆反應方向移動，抑制Sn²⁺水解。

（2）由于在酸性條件下，錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種主要存在形式，Sn²⁺易被氧化。為了調節調節溶液pH并防止Sn²⁺被氧化為Sn⁴⁺要加入Sn粉。

（3）在反應過程中加入了HCl，沉淀的表面會有Cl^-存在，只要能證明在洗滌液中無Cl^-存在就可以證明沉淀已經洗滌完全。具體的檢驗方法是取最后一次洗滌液，向其中加入AgNO₃溶液，若無沉淀，則說明已洗滌干凈。

（4）在多步操作中所包含的具體實驗步驟的名稱是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。

（5）酸性條件下，SnSO₄與雙氧水發生反應的離子方程式是Sn²⁺ + H₂O₂ +2H⁺=Sn⁴⁺ +2H₂O。

（6）在處理過程中發生的反應為：Sn + 2HCl=SnCl₂ + H₂↑；2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+ SnCl₄

6FeCl₂ + K₂Cr₂O₇ + 14HCl =6FeCl₃ + 2KCl + 2CrCl₃ +7H₂O。由方程式得關系式3Sn—3SnCl₂ —6FeCl₃ — K₂Cr₂O₇.因為n（K₂Cr₂O₇）=C·V=0.1000 mol/L×0.032L=3.2×10^-3mol.所以n（Sn）= 3×3.2×10^-3mol =9.6 × 10^-3mol.m（Sn）=n·M=9。6×10^-3mol×119g/mol=1.14g. 該錫粉樣品中錫的質量分數是（1.14g÷1. 226 g） ×100%=93.18%.

考點：考查在電鍍工業的鍍錫、鋁合金表面的氧化著色、印染工業的媒染劑、雙氧水去除劑等有重要作用的SnSO₄制備、性質反應原理等的知識。