Question

【題目】錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。已知：Sn的熔點(diǎn)為231 ℃；Sn2＋易水解、易被氧化；SnCl4極易水解、熔點(diǎn)為－33 ℃、沸點(diǎn)為114 ℃。請(qǐng)按要求回答下列相關(guān)問(wèn)題：

(1)元素錫比同主族碳的周期數(shù)大3，錫的原子序數(shù)為________。

(2)用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉純度測(cè)定：①取1.19 g試樣溶于稀硫酸中(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，使Sn完全轉(zhuǎn)化為Sn2＋；②加入過(guò)量的Fe2(SO4)3；③用0.1 000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定(產(chǎn)物中Cr呈＋3價(jià))，消耗20.00 mL。步驟②中加入Fe2(SO4)3的作用是_____________________；此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： ____________。

(3)用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫(SnSO4)的制備路線(xiàn)如下：

①步驟Ⅰ加入Sn粉的作用： _____________________及調(diào)節(jié)溶液pH。

②步驟Ⅱ用到的玻璃儀器有燒杯、________________________。

③步驟Ⅲ生成SnO的離子方程式：________________________________。

④步驟Ⅳ中檢驗(yàn)SnO是否洗滌干凈的操作是__________________________，證明已洗凈。

⑤步驟Ⅴ操作依次為________________________、過(guò)濾、洗滌、低溫干燥。

(4)SnCl4蒸氣遇氨及水汽呈濃煙狀，因而可制作煙幕彈，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________________。

實(shí)驗(yàn)室欲用下圖裝置制備少量SnCl4(夾持裝置略)，該裝置存在明顯缺陷，改進(jìn)方法是_________________。

(5)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)開(kāi)始裝置C中收集到有SnCl4時(shí)即可熄滅B處酒精燈，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行的理由是________________________。

Answer 1

【答案】

(1)50(2)將Sn2＋全部氧化為Sn4＋；60%

(3)①防止Sn2＋被氧化為Sn4＋

②漏斗(或普通漏斗)、玻璃棒

③Sn2＋＋2HCO3－===SnO↓＋2CO2↑＋H2O

④取最后一次洗滌后濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無(wú)白色沉淀

⑤蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

(4)SnCl4＋4NH3＋4H2O===Sn(OH)4＋4NH4Cl；在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶

(5)熔融錫與氯氣化合的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且放出的熱足夠此反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行

【解析】

試題分析：（1）元素錫比同主族碳的周期數(shù)大3，二者原子序數(shù)相差第三、四、五周期容納元素種數(shù)之和，則Sn的原子序數(shù)為6+8+18+18=50，故答案為：50；

（2）Fe2（SO4）3將Sn2+全部氧化為Sn4+，再用溶液K2Cr2O7溶液滴定，將Fe2+氧化為Fe3+，

設(shè)粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則：

3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～K2Cr2O7

3×119g 1mol

1.19g×x 0.100mol/L×0.02L

故3×119g：1.19g×x=1mol：0.100mol/L×0.02L，解得x=60%，故答案為：將Sn2+全部氧化為Sn4+；60%．

（3）由于Sn2+易水解、易被氧化，加入鹽酸，抑制Sn2+水解，加入Sn粉可以與鹽酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn2+被氧化，步驟Ⅱ為過(guò)濾，得SnCl2溶液，向其中加碳酸氫鈉，調(diào)節(jié)溶液pH，使Mn元素以SnO形式沉淀，再過(guò)濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO4溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌，制得SnSO4晶體，濾液D中含有大量的NaCl等。

①由信息可知，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； 故答案為：防止Sn2+被氧化；

②步驟Ⅱ是過(guò)濾，用到的玻璃儀器除燒杯外，還有漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；

③得到沉淀是SnO，Sn元素化合價(jià)為變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，變質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)生成Sn（OH）2與二氧化碳，Sn（OH）2再脫水得到SnO，反應(yīng)離子方程為：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O，故答案為：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O；

④沉淀為SnO表面附著著Cl-，要想檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈，用硝酸、硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl-，具體方案為：取最后一次濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無(wú)白色沉淀，說(shuō)明洗滌干凈，故答案為：取最后一次濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無(wú)白色沉淀；

⑤由流程圖可知，操作V是從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌得到，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

(4)SnCl4水解得到Sn(OH)4與HCl，HCl與氨氣反應(yīng)得到NH4Cl，反應(yīng)方程式為：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；由于SnCl4易水解，制備中應(yīng)在干燥環(huán)境中進(jìn)行，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，需要除去，防止Sn與HCl反應(yīng)，SnCl4水解，改進(jìn)方法是：在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶；熔融錫與氯氣化合的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且放出的熱足夠此反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，故答案為：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl；在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶；熔融錫與氯氣化合的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且放出的熱足夠此反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。