Question

9．已知在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間．
（1）為了測定金屬錫樣品的純度（假定雜質(zhì)不參加反應），實驗步驟如下：將a g金屬錫樣品溶于鹽酸中．向上述溶液中加入過量的FeCl₃溶液（發(fā)生的反應為：Sn²⁺+2Fe³⁺=Sn⁴⁺+2Fe²⁺）．用b mol/L的K₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺，共用去K₂Cr₂O₇ 溶液m mL．
請回答：
①用鹽酸溶解金屬時發(fā)生反應的離子方程式Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑
②已知酸性環(huán)境下，Cr₂O₇^2- 可被Fe²⁺還原為Cr³⁺，則Ⅲ中反應的離子方程式是：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
③樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{3bmM}{1000a}$．（Sn的摩爾質(zhì)量為M g/mol，用含a、b、m、M的代數(shù)式表示）
（2）興趣小組同學用如圖所示裝置在實驗室中制取無水SnCl₄．已知SnCl₄易水解

①按氣流方向各接口的正確連接順序是ae f c b h I j kgf
②干燥管的作用是防止后面水蒸氣進入裝置E內(nèi)，使SnCl₄水解．
③NaOH溶液中發(fā)生反應的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間，錫與鹽酸可以置換出氫氣，Sn與鹽酸反應生成SnCl₂與H₂；
②反應中Cr₂O₇^2- 被還原為Cr³⁺，F(xiàn)e²⁺被氧化Fe³⁺，同時生成水，配平書寫離子方程式；
③根據(jù)關系式3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-計算Sn的物質(zhì)的量，進而計算Sn的質(zhì)量，根據(jù)定義計算Sn的質(zhì)量分數(shù)；
（2）①濃鹽酸和高錳酸鉀溶液反應生成氯氣，氯氣中含有水蒸氣和氯化氫，通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸干燥氣體，通過硬質(zhì)玻璃管則的錫粉反應得到無水氯化錫，通過干燥管中堿石灰防止后面水蒸氣進入裝置E內(nèi)，使SnCl₄水解，最后通過氫氧化鈉溶液吸收剩余的氯氣，避免污染空氣；
②SnCl₄易水解，干燥管的作用是防止水進入；
③氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）在金屬活動順序表中錫（Sn）位于Fe 與Cu 之間，錫與鹽酸可以置換出氫氣，Sn與鹽酸反應生成SnCl₂與H₂，反應離子方程式為Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑．
故答案為：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）反應中Cr₂O₇^2- 被還原為Cr³⁺，F(xiàn)e²⁺被氧化Fe³⁺，同時生成水，
反應離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（3）令樣品中Sn物質(zhì)的量為nmol，則：
3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-．
3                                 1
nmol                b mol/L×m×10^-3L
解得n=3×b×m×10^-3mol，
故樣品中Sn的質(zhì)量為3×b×m×10^-3mol×Mg/mol=3×b×m×10^-3×Mg
所以樣品中Sn的質(zhì)量分數(shù)為 $\frac{3b×m×M×1{0}^{-3}g}{ag}$=$\frac{3bmM}{1000a}$，
故答案為：$\frac{3bmM}{1000a}$；
（2）①濃鹽酸和高錳酸鉀溶液反應生成氯氣，氯氣中含有水蒸氣和氯化氫，通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸干燥氣體，通過硬質(zhì)玻璃管則的錫粉反應得到無水氯化錫，通過干燥管中堿石灰防止后面水蒸氣進入裝置E內(nèi)，使SnCl₄水解，最后通過氫氧化鈉溶液吸收剩余的氯氣，避免污染空氣，裝置按氣流方向各接口的正確連接順序是a e f c b h I j k g f，
故答案為：e f c b h I j k；
 ②干燥管的作用是防止后面水蒸氣進入裝置E內(nèi)，使SnCl₄水解，
故答案為：防止后面水蒸氣進入裝置E內(nèi)，使SnCl₄水解；
③氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評 本題考查學生閱讀獲取信息的能力、常用化學用語、氧化還原滴定的應用、實驗流程的分析判斷等，題目難度中等，注意利用關系式的計算．