Question

12．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(jì)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）．
III．Sn（OH）₂的性質(zhì)與Al（OH）₃性質(zhì)相似．請(qǐng)回答下列問題：
（1）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解，這樣操作的原因是加入鹽酸，使水解平衡向左移動(dòng)，抑制Sn²⁺水解．
（2）反應(yīng)Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子方程式是Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（3）將反應(yīng)I濾液中的溶質(zhì)提取出來的操作是蒸發(fā)結(jié)晶，濾液I溶質(zhì)的成分是NaCl、Na₂CO₃．
（4）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．
（5）稱取SnSO₄•x H₂O晶體50.2g，在隔絕空氣的情況下小火加熱至結(jié)晶水全部失去，冷卻稱量固體質(zhì)量為43g，列式計(jì)算該晶體的化學(xué)式為SnSO₄•2H₂O．

Answer 1

分析 SnCl₂粉末加濃鹽酸進(jìn)行溶解得到酸性溶液，此時(shí)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，反應(yīng)I濾液的溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉，SnO中加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄晶體；
（1）SnCl₂在水中發(fā)生水解反應(yīng)，加入HCl，可使水解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，抑制Sn²⁺水解；
（2）反應(yīng)Ⅰ為向SnCl₂溶液中加碳酸鈉，得到的沉淀為SnO，根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
（3）反應(yīng)I濾液的溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉，可以通過蒸發(fā)結(jié)晶的方法獲得溶質(zhì)；
（4）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，即SnSO₄在酸性條件下和雙氧水反應(yīng)，Sn²⁺有還原性，雙氧水有氧化性，產(chǎn)物應(yīng)該是：Sn⁴⁺和H₂O；
（5）根據(jù)反應(yīng)SnSO₄•x H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnSO₄+x H₂O，由晶體及生成固體的質(zhì)量列比例式可求得x的值．

解答 解：SnCl₂粉末加濃鹽酸進(jìn)行溶解得到酸性溶液，此時(shí)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，反應(yīng)I濾液的溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉，SnO中加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄晶體，
（1）SnCl₂在水中發(fā)生水解反應(yīng)：SnCl₂+H₂O═Sn（OH）Cl+HCl（可逆反應(yīng)，應(yīng)該用可逆號(hào)），生成難溶物Sn（OH）Cl，溶液含有雜質(zhì)，若加入HCl，可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，抑制Sn²⁺水解；
故答案為：加入鹽酸，使水解平衡向左移動(dòng)，抑制Sn²⁺水解；
（2）反應(yīng)Ⅰ為向SnCl₂溶液中加碳酸鈉，得到的沉淀為SnO，反應(yīng)離子方程式為Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑，
故答案為：Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑；
（3）反應(yīng)I濾液的溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉，可以通過蒸發(fā)結(jié)晶的方法獲得溶質(zhì)為NaCl、Na₂CO₃，
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；NaCl、Na₂CO₃；
（4）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，即SnSO₄在酸性條件下和雙氧水反應(yīng)，Sn²⁺有還原性，雙氧水有氧化性，產(chǎn)物應(yīng)該是：Sn⁴⁺和H₂O，方程式為Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺=Sn⁴⁺+2H₂O，
故答案為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺=Sn⁴⁺+2H₂O；
（5）根據(jù)反應(yīng)SnSO₄•x H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnSO₄+x H₂O，
             215+18x        215
            50.2g           43g
$\frac{215+18x}{50.2g}=\frac{215}{43g}$，x=2，所以該晶體的化學(xué)式為SnSO₄•2H₂O，
故答案為：SnSO₄•2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離的方法和實(shí)驗(yàn)操作，水解分析應(yīng)用，滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算判斷和計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．