Question

锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231℃；Sn²⁺易水解、易被氧化；SnCl₄极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃。

2H⁺+SnO₂^2-Sn(OH)₂Sn²⁺＋2OH^-

请按要求回答下列相关问题：

（1）元素锡比同主族碳的周期数大3，锡的原子序数为_______。

（2）用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：

① 取1.19g试样溶于稀硫酸中（杂质不参与反应），使Sn完全转化为Sn²⁺；

② 加入过量的Fe₂(SO₄)₃；③ 用0.1000 mol/LK₂Cr₂O₇溶液滴定（产物中Cr呈＋3价），消耗20.00 mL。

步骤② 中加入Fe₂(SO₄)₃的作用是_______；此锡粉样品中锡的质量分数________。

（3）用于镀锡工业的硫酸亚锡（SnSO₄）的制备路线如图所示：

① 步骤I加入Sn粉的作用：___________及调节溶液pH。

② 步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：____________________。

③ 以锡单质为阳极，铁片为阴极，SnSO₄溶液为电解质溶液，在铁片上镀锡，阴极反应式是____________，镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易发生腐蚀的原因是_________，若是在较弱的酸性环境中发生腐蚀，正极反应式是____________。

（4）SnCl₄蒸气遇水汽呈浓烟状，因而叮制作烟幕弹, 其反应的化学方程式为___________。

（5）锡的＋2价化合物应具有较强的还原性，已知Sn²⁺的还原性比 Fe²⁺的还原性强，PbO₂的氧化性比Cl₂的氧化性强。试写出下列反应的化学方程式：

① 将SnCl₄溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________；

② 若用SnCl₂溶液与过量的碱溶液反应制Sn(OH)₂，该碱溶液可选用________。

Answer

50 将Sn2+氧化为Sn4+ 60% 防止Sn2+氧化为Sn4+ Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O Sn2++2e-=Sn 镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易形成原电池，促进铁的腐蚀 O2+4e-+2H2O=4OH- SnCl4+4H2O=Sn(OH)4+4HCl SnO2 氨水

【解析】(1）碳为第二周期ⅣA元素，则元素锡比同主族碳的周期数大3，为第五周期ⅣA元素，已知第五周期0族氙元素的核电荷数为54，则锡的原子序数为54-4=50；

(2）Fe2(SO4）3将Sn2+全部氧化为Sn4+，再用溶液K2Cr2O7溶液滴定，将Fe2+氧化为Fe3+；
设粉中锡的质量分数为x，则：
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%；

(3）① 由信息可知，Sn2+易被氧化，加入Sn粉除调节溶液pH外，还防止Sn2+被氧化； ②得到沉淀是SnO，Sn元素化合价为变化，属于非氧化还原反应，变质发生水解反应生成Sn(OH）2与二氧化碳，Sn(OH）2再脱水得到SnO，反应离子方程为：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O ；

③在铁片上镀锡，则阴极上发生还原反应，有锡析出，其电极反应式是Sn2++2e-=Sn；镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易形成原电池，铁比锡活泼，铁为负极，促进铁了腐蚀；若是在较弱的酸性环境中发生腐蚀，正极发生还原反应，其电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-；

(4）SnCl4水解得到Sn(OH）4与HCl，HCl与氨气反应得到NH4Cl，反应方程式为：SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH）4+4NH4Cl；

(5）①加热SnCl4溶液时，SnCl4水解生成HCl，HCl易挥发促进SnCl4水解，然后灼烧最终得到金属氧化物SnO2；

②根据2H++SnO22-⇌Sn(OH）2⇌Sn2++2OH-知，Sn(OH）2具有两性，能溶于强碱、强酸，所以用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH）2，该碱可选用弱碱NH3•H2O。

点睛：明确工业流程和反应原理是解题关键，具体分析：由于Sn2+易水解、易被氧化，加入盐酸，抑制Sn2+水解，加入Sn粉可以与盐酸反应，调节溶液pH，还防止Sn2+被氧化，步骤Ⅱ为过滤，得SnCl2溶液，向其中加碳酸氢钠，调节溶液pH，使Mn元素以SnO形式沉淀，再过滤洗涤得纯净的SnO，加稀硫酸，得SnSO4溶液，加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得SnSO4晶体，滤液D中含有大量的NaCl等。