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硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组
设计SnSO4制备路线如下:

查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnC12易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]
回答下列问题:
(1)操作l的步骤为 ____、____、过滤、洗涤、干燥。对沉淀进行洗涤的方法是_____________。
(2) SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请结合必要的化学方程式用平衡移动原理解释原因:________。
(3)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH;②__________。
(4)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是:________________。
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取ag锡粉溶于盐酸中,向生成的SnC12中加入过量的FeC13溶液,用b mol/LK2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下,Cr2O72-可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液m ml。则锡粉中锡的质量分数是________。(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含a、b、m、M的代数式表示)


(1)加热浓缩、冷却结晶。将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2-3次
(2)SnCl2 + H2OSn(OH)Cl + HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解
(3)防止Sn2+被氧化
(4)Sn2+ + H2O2 +2H+ = Sn4+ + 2H2O
(5)3bmM /1000a

解析试题分析:(1)由于SnSO4的溶解度搜温度的影响变化较大,会随温度的升高而增大,随温度的降低而减小。所以从SnSO4溶液中获得SnSO4晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。洗涤沉淀的方法是将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2-3次。(2) SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,是因为SnCl2是强酸弱碱盐,在水中容易发生水解反应SnCl2 + H2OSn(OH)Cl + HCl。若用HCl来溶解,由于增大了生成物的浓度,可以使水解平衡向逆反应方向移动,来减少SnCl2的水解反应的发生。(3) 由于在酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。所以加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH;②防止Sn2+被氧化。(5)有关反应的方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑;SnCl2+2FeC13=SnCl4+2FeC12; 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。由方程式得关系式为3Sn——6 FeC12——K2Cr2O7。n(Cr2O72-)=mb×10-3mol.所以n(Sn)=3mb×10-3mol.所以锡粉中锡的质量分数是(3mb×10-3mol×Mg/mol)÷ag="3bmM" /1000a.
考点:考查分离混合物与洗涤沉淀的方法、盐的水解平衡移动、方程式的书写、关系式法在计算物质纯度的计算的应用的知识。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下:

(1)原料需要粉碎,其目的是                    ;滤渣I的主要成分是                   ;
(2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,此时溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入                         试剂进行检验(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为                     ;
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是             ;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间,则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是    ;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低,该反应的离子方程式为          ;
(4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量Q kJ ,该过程的热化学反应方程式为                                            。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:

(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是_________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_______,
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:

请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是____________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是__________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?___________。
④C中液体颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:

(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。__________________________
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中,溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
①溶解:________________。
②过滤:__________________________。
③蒸发:________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(1)由滤液获得绿矾晶体的操作过程是                 。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有                 。
(3)已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%,能够得到绿矾晶体22.24kg,试计算最少加入铁粉的质量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·XH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化学方程式为                 。
②检验TiO2·XH2O中Cl-是否被除净的方法是                 。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
 
反应②的化学方程式是                 ,该反应成功需要的其他条件及原因是                 。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

银氨溶液放久后会产生叠氮化银(AgN3)而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中(含过量的银氨溶液,假设不含单质银)回收银的如下两种实验流程:
(已知:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+??Ag++2NH3)

(1)写出甲方案第①步废液与稀HNO3反应的离子方程式                                                                       。
(2)甲方案第②步加入的铁粉要过量的目的是                                                                                                                                               。
甲方案流程可能产生的大气污染物是                                                                       。
(3)乙方案若最终得到银粉的质量偏大,排除未洗涤干净的因素,可能的原因是                                                                       。
(4)实验室配制银氨溶液的操作过程是                                                                                                                                                                                                                       。
(5)已知乙方案第③步反应有H2S气体产生,若最终得到银粉21.6 g,不考虑其他损失,理论上该步需要加入铁粉       g。

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利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率;②________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42—,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入稀盐酸、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应的化学方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62—
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62—+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同);
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量________。
(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
 
实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________________________________;
b.沉淀:__________________________________________________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气(含H2S)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲),其部分工艺流程如下:

(1)高温下,H2S存在下列反应:2H2S(g)??2H2(g)+S2(g),其平衡常数表达式为K=________________。
(2)用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行,其原因是_____________________________________________________;
过滤得到的滤渣可再利用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)合成硫脲需长时间搅拌,并在较高温度(80~85 ℃)下进行,其目的是_______________________________________。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脲的化学方程式为________________________________。
(4)化合物X与硫脲互为同分异构体,X加入FeCl3溶液中,溶液显红色,X的化学式为________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
Ⅱ.将SiCI4分离,得到纯净的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。

①根据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是      ,分离二者所采用的操作名称是      。
②Ⅲ中反应的化学方程式是             。
③如Ⅳ在实验室中完成,应将TiO2·xH2O放在      (填字母)中加热。

(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的              (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理。(夹持装置已略去)

①如缓慢通入22.4 L(已折算成标准状况)CO气体,结果NaOH溶液增重11 g,则CO的转化率为        。
②当CO气体全部通入后,还要按图示通一段时间空气,其目的是        。

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