Question

3．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，主要用于電鍍工業(yè)的鍍錫、鋁合金表面的氧化著色、印染工業(yè)的媒染劑、雙氧水去除劑等．某研究小組設(shè)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）錫原子的核電荷數(shù)為50，錫元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族
（2）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進行溶解，請結(jié)合必要的方程式，用平衡移動原理來解釋原因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．
（3）加入Sn粉的作用有兩個：①調(diào)節(jié)溶液pH ②防止Sn²⁺被氧化．
（4）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子反應(yīng)方程式是：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（5）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．

Answer 1

分析 SnCl₂粉末加濃鹽酸進行溶解得到酸性溶液，此時溶液中含有Sn²⁺、Sn⁴⁺，向其中加入Sn粉，Sn粉可以和H⁺發(fā)生反應(yīng)，使溶液酸性減弱，調(diào)節(jié)了溶液pH值，另外Sn可以將被氧化生成的Sn⁴⁺還原成Sn²⁺，即防止Sn²⁺被氧化為Sn⁴⁺，過濾得SnCl₂溶液，向其中加碳酸鈉，將Sn元素以SnO形式沉淀，過濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄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；
（3）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；
（4）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；
（5）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．

解答 解：SnCl₂粉末加濃鹽酸進行溶解得到酸性溶液，此時溶液中含有Sn²⁺、Sn⁴⁺，向其中加入Sn粉，Sn粉可以和H⁺發(fā)生反應(yīng)，使溶液酸性減弱，調(diào)節(jié)了溶液pH值，另外Sn可以將被氧化生成的Sn⁴⁺還原成Sn²⁺，即防止Sn²⁺被氧化為Sn⁴⁺，過濾得SnCl₂溶液，向其中加碳酸鈉，將Sn元素以SnO形式沉淀，過濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄晶體；
（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易水解生成堿式氯化亞錫，存在平衡Sn Cl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解，
故答案為：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；
（3）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；
（4）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↑；
（5）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．

點評 本題SnSO₄制備的之比為載體，考查學生對工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純、閱讀題目獲取信息的能力、常用化學用語書寫、滴定應(yīng)用及利用關(guān)系式進行的計算等，難度中等，對學生的基礎(chǔ)知識及邏輯推理有較高的要求．