Question

9．已知在金属活动顺序表中锡（Sn）位于Fe 与Cu 之间．
（1）为了测定金属锡样品的纯度（假定杂质不参加反应），实验步骤如下：将a g金属锡样品溶于盐酸中．向上述溶液中加入过量的FeCl₃溶液（发生的反应为：Sn²⁺+2Fe³⁺=Sn⁴⁺+2Fe²⁺）．用b mol/L的K₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺，共用去K₂Cr₂O₇ 溶液m mL．
请回答：
①用盐酸溶解金属时发生反应的离子方程式Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑
②已知酸性环境下，Cr₂O₇^2- 可被Fe²⁺还原为Cr³⁺，则Ⅲ中反应的离子方程式是：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
③样品中锡的质量分数是$\frac{3bmM}{1000a}$．（Sn的摩尔质量为M g/mol，用含a、b、m、M的代数式表示）
（2）兴趣小组同学用如图所示装置在实验室中制取无水SnCl₄．已知SnCl₄易水解

①按气流方向各接口的正确连接顺序是ae f c b h I j kgf
②干燥管的作用是防止后面水蒸气进入装置E内，使SnCl₄水解．
③NaOH溶液中发生反应的离子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①在金属活动顺序表中锡（Sn）位于Fe 与Cu 之间，锡与盐酸可以置换出氢气，Sn与盐酸反应生成SnCl₂与H₂；
②反应中Cr₂O₇^2- 被还原为Cr³⁺，Fe²⁺被氧化Fe³⁺，同时生成水，配平书写离子方程式；
③根据关系式3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-计算Sn的物质的量，进而计算Sn的质量，根据定义计算Sn的质量分数；
（2）①浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气中含有水蒸气和氯化氢，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸干燥气体，通过硬质玻璃管则的锡粉反应得到无水氯化锡，通过干燥管中碱石灰防止后面水蒸气进入装置E内，使SnCl₄水解，最后通过氢氧化钠溶液吸收剩余的氯气，避免污染空气；
②SnCl₄易水解，干燥管的作用是防止水进入；
③氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）在金属活动顺序表中锡（Sn）位于Fe 与Cu 之间，锡与盐酸可以置换出氢气，Sn与盐酸反应生成SnCl₂与H₂，反应离子方程式为Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑．
故答案为：Sn+2H⁺=Sn²⁺+H₂↑；
（2）反应中Cr₂O₇^2- 被还原为Cr³⁺，Fe²⁺被氧化Fe³⁺，同时生成水，
反应离子方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（3）令样品中Sn物质的量为nmol，则：
3Sn～3Sn²⁺～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-．
3                                 1
nmol                b mol/L×m×10^-3L
解得n=3×b×m×10^-3mol，
故样品中Sn的质量为3×b×m×10^-3mol×Mg/mol=3×b×m×10^-3×Mg
所以样品中Sn的质量分数为 $\frac{3b×m×M×1{0}^{-3}g}{ag}$=$\frac{3bmM}{1000a}$，
故答案为：$\frac{3bmM}{1000a}$；
（2）①浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气中含有水蒸气和氯化氢，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸干燥气体，通过硬质玻璃管则的锡粉反应得到无水氯化锡，通过干燥管中碱石灰防止后面水蒸气进入装置E内，使SnCl₄水解，最后通过氢氧化钠溶液吸收剩余的氯气，避免污染空气，装置按气流方向各接口的正确连接顺序是a e f c b h I j k g f，
故答案为：e f c b h I j k；
 ②干燥管的作用是防止后面水蒸气进入装置E内，使SnCl₄水解，
故答案为：防止后面水蒸气进入装置E内，使SnCl₄水解；
③氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查学生阅读获取信息的能力、常用化学用语、氧化还原滴定的应用、实验流程的分析判断等，题目难度中等，注意利用关系式的计算．