Question

5．錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途．已知：Sn的熔點為231℃；Sn²⁺易水解、易被氧化；SnCl₄極易水解、熔點為-33℃、沸點為114℃．請按要求回答下列相關(guān)問題：
（1）元素錫比同主族碳的周期數(shù)大3，錫的原子序數(shù)為50．
（2）用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉純度測定：①取1.19g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加入過量的Fe₂（SO₄）₃；③用0.1000mol/L K₂Cr₂O₇溶液滴定（產(chǎn)物中Cr呈+3價），消耗20.00mL．步驟②中加入Fe₂（SO₄）₃的作用是將Sn²⁺全部氧化為Sn⁴⁺；此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)60%．
（3）用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫（SnSO₄）的制備路線如下：

①步驟Ⅰ加入Sn粉的作用：防止Sn²⁺被氧化及調(diào)節(jié)溶液pH．
②步驟Ⅱ、步驟Ⅴ的操作名稱為過濾，寫出該過程用到的一種玻璃儀器的名稱：漏斗、玻璃棒、燒杯中的任一種．
③步驟Ⅲ生成SnO的離子方程式：Sn²⁺+2HCO₃^-=SnO↓+2CO₂↑+H₂O．
④步驟Ⅴ操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、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SnCl₄+4NH₃+4H₂O=Sn（OH）₄+4NH₄Cl．

Answer 1

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；
（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⁺，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，整個過程關(guān)系式為：3Sn～3Sn²⁺～6Fe³⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，據(jù)此計算；
（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，濾液D中含有大量的NaCl等．
③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)，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；
④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、過濾、洗滌得到；
（4）SnCl₄水解得到Sn（OH）₄與HCl，HCl與氨氣反應(yīng)得到NH₄Cl．

解答 解：（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)量分數(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，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、步驟Ⅴ的操作名稱是過濾，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、燒杯中的任一種；
③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)，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，
故答案為：SnCl₄+4NH₃+4H₂O=Sn（OH）₄+4NH₄Cl．

點評 本題屬于拼合型題目，涉及物質(zhì)制備方案、化學(xué)工藝流程、物質(zhì)含量測定、元素周期表與元素周期律等，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與良好的心理素質(zhì)，難度中等．