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19.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℃.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50.
(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(SO43;③用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00mL.步骤②中加入Fe2(SO43的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+;此锡粉样品中锡的质量分数60%.
(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如图1:

①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用:防止Sn2+被氧化及调节溶液pH.
②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O.
④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是取最后一次滤液少许于试管中,依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液,观察到无白色沉淀,证明已洗净.
⑤步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥.
(4)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl.
实验室欲用图2装置制备少量SnCl4 (夹持装置略),该装置存在明显缺陷,改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶.
利用改进后的装置进行实验,当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯,反应仍可持续进行的理由是熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行.

分析 (1)元素锡比同主族碳的周期数大3,二者原子序数相差第三、四、五周期容纳元素种数之和;
(2)Fe2(SO43将Sn2+全部氧化为Sn4+,再用溶液K2Cr2O7溶液滴定,将Fe2+氧化为Fe3+,根据电子转移守恒,整个过程关系式为:3Sn~3Sn2+~6Fe3+~6Fe2+~Cr2O72-,据此计算;
(3)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,
①由信息可知,Sn2+易被氧化,加入可防止Sn2+被氧化;
②步骤Ⅱ是过滤,根据过滤操作选用仪器;
③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;
④沉淀为SnO表面附着着Cl-,要想检验滤渣是否洗涤干净,用硝酸、硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-
(4)SnCl4水解得到Sn(OH)4与HCl,HCl与氨气反应得到NH4Cl;
由于SnCl4易水解,制备中应在干燥环境中进行,制备的氯气中含有HCl、水蒸气,需要除去,防止Sn与HCl反应,SnCl4水解;
熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行.

解答 解:(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,二者原子序数相差第三、四、五周期容纳元素种数之和,则Sn的原子序数为6+8+18+18=50,
故答案为:50;
(2)Fe2(SO43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
则:3×119g:1.19g×x=1mol:0.100mol/L×0.02L
解得:x=60%,
故答案为:将Sn2+全部氧化为Sn4+;60%;
(3)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,
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;
故答案为:防止Sn2+被氧化;
②步骤Ⅱ是过滤,用到的玻璃仪器除烧杯外,还有漏斗、玻璃棒,
故答案为:漏斗;玻璃棒;
③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,
故答案为:Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O;
④沉淀为SnO表面附着着Cl-,要想检验滤渣是否洗涤干净,用硝酸、硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-,具体方案为:取最后一次滤液少许于试管中,依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液,观察到无白色沉淀,说明洗涤干净
故答案为:取最后一次滤液少许于试管中,依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液,观察到无白色沉淀;
⑤由流程图可知,操作V是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(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;
由于SnCl4易水解,制备中应在干燥环境中进行,制备的氯气中含有HCl、水蒸气,需要除去,防止Sn与HCl反应,SnCl4水解,改进方法是:在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶;
熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行,
故答案为:SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl;在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶;熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行.

点评 本题考查制备方案的设计,题目难度较大,涉及物质制备方案、化学工艺流程、物质含量测定、元素周期表与元素周期律等知识,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与良好的心理素质,明确实验目的、实验原理为解答关键.

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请完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序(用编号字母填写)G A C B D F E.
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