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    11．硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，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．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，Sn相对原子质量为119
    回答下列问题：
    （1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，锡元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族．
    （2）操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
    （3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因SnCl2水解，发生SnCl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解．
    （4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②防止Sn2+被氧化．
    （5）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Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O．
    （6）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）：
    ①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
    ②加入过量的FeCl3；
    ③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O，取1.226g 锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml．锡粉中锡的质量分数是93.2%．

    分析 SnCl2溶解得到溶液加入碳酸钠沉淀锡离子，过滤得到沉淀洗涤后加入硫酸溶解得到硫酸锡溶液，蒸发浓缩冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸锡晶体．
    （1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，根据原子序数减各周期容纳元素种数确定所在的周期；
    （2）由流程图可知，操作Ⅰ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；
    （3）由信息可知，SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，加入盐酸，抑制Sn2+水解；
    （4）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；  
    （5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn2+易被氧化为Sn4+，自身被还原为水；
    （6）根据电子转移守恒与方程式可得关系式Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～$\frac{1}{3}$K2Cr2O7，据此计算．

    解答 解：SnCl2溶解得到溶液加入碳酸钠沉淀锡离子，过滤得到沉淀洗涤后加入硫酸溶解得到硫酸锡溶液，蒸发浓缩冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸锡晶体．
    （1）锡元素与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，原子核电荷数为50，则：50-2-8-8-18=14，故Sn处于第五周期，则在周期表中的位置为：第五周期第ⅣA族，
    故答案为：第五周期第ⅣA族；
    （2）由流程图可知，操作Ⅰ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、过滤、洗涤、干燥；
    （3）由信息可知，SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解，
    故答案为：SnCl2水解，发生SnCl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解；
    （4）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；
    （5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn2+易被氧化为Sn4+，自身被还原为水，离子方程式为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O，
    故答案为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；
    （6）令锡粉中锡的质量分数为x，则：
         Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～$\frac{1}{3}$K2Cr2O7计算．
       119g                     $\frac{1}{3}$mol       
      1.226g×x            0.100mol/L×0.032L
    故$\frac{119g}{1.226x\;g}$=$\frac{\frac{1}{3}mol}{0.100mol/L×0.032L}$
    解得x=93.2%，
    故答案为：93.2%．

    点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型，题目多角度考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯、阅读题目获取信息的能力、常用化学用语书写、滴定应用及利用关系式进行的计算等，难度中等，对学生的基础知识及逻辑推理有较高的要求．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．高纯六水氯化锶晶体（SrCl2•6H2O）具有很高的经济价值，工业上用w kg难溶于水的碳酸锶（SrCO3）为原料（含少量钡和铁的化合物等），共制备高纯六水氯化锶晶体（a kg）的过程为：

    已知：Ⅰ．SrCl2•6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
    Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表：
    氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2
    开始沉淀的pH1.56.5
    沉淀完全的pH3.79.7
    （1）操作①加快反应速率的措施有加热、充分搅拌、适当增加盐酸浓度等 （写一种）．操作①中盐酸能否改用硫酸，其理由是：不能，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生物
    （2）酸性条件下，加入30% H2O2溶液，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
    （3）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至4时，宜用的试剂为B．
    A．氨水      B．氢氧化锶粉末     C． 氢氧化钠     D．碳酸钠晶体
    （4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4 （填化学式）．
    （5）工业上完成操作③常用的设备有：B
    A分馏塔    B 离心机    C  热交换器    D  反应釜
    （6）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是B
    A．40～50℃B．50～60℃C．60～70℃D．80℃以上．
    （7）已知工业流程中锶的利用率为90%根据以上数据计算工业碳酸锶的纯度：$\frac{1480a}{267W×9}$×100%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．黄铜矿（CuFeS2）是炼钢的最主要矿物．
    （1）S位于周期表中ⅥA族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强，
    H2O比H2Te沸点高的原因是两者均为分子晶体，H2O分子中存在氢键．
    （2）S有+4和+6两种价态的氧化物，回答下列问题：
    ①下列关于气态SO3和SO2的说法中，正确的是AD
    A．中心原子的价层电子对数目相等    B．都是极性分子
    C．中心原子的孤对电子数目相等      D．都含有极性键
    ②将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体其结构如图1，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是sp3．

    （3）CuFeS2的晶胞如图2所示，晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm；CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与4个S原子相连，列式计算晶体密度ρ=4.31g•cm-3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    19．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持及加热仪器已略）．
    （1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱．
    （2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入d．
    abcd
    I干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条
    Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙
    Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    6．石灰石脱硫法
    此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放．但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率．相关反应的热化学方程式如下：
    CaSO4 （s）+CO （g）?CaO（s）+SO2 （g）+CO2 （g）△H=218.4kJ•mol-1（反应Ⅰ）
    CaSO4（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1  （反应Ⅱ）
    请回答下列问题：
    （1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4（s）与CaS（s） 的热化学反应方程式3CaSO4 （s）+CaS（s）=4CaO（s）+4SO2 （g）△H=1049.2kJ•mol-1．
    （2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅰ的Kp=p（CO2 ）×p（SO2 ）/p（CO）    （用表达式表示）．
    （3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则如图1反应过程能量变化示意图正确的是B．

    （4）图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数 的关系曲线．则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有AB．
    A、向该反应体系中投入生石灰
    B、在合适的温度区间内控制较低的反应温度
    C、降低CO的初始体积百分数
    D、提高反应体系的温度．

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    16．X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大且均小于36．Z基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X分别与Y、Z元素组合均可形成10电子微粒，W基态原子有10个价电子．回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：
    （1）若YX3与X2Z、YX2-与ZX-、Y3-与Z2-性质相似，请写出Mg（YX2）2在一定条件下分解的化学方程式：3Mg（NH2）2═Mg3N2+4NH3↑．
    （2）已知0℃时，X2Z的密度为a g•cm-3，其晶胞中X2Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，相似的原因是水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子可与相邻的4个水分子形成氢键．两个X2Z分子间的最近距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{144}{a{N}_{A}}}$×1010pm（用a和NA表示）．已知X2Z的升华热是51kJ•mol-1，除氢键外，X2Z分子间还存在范德华力（11kJ•mol-1），则X2Z晶体中氢键的“键能”是20kJ•mol-1．
    （3）WZ是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面．工业上常以W（YZ3）2•6X2Z和尿素[CO（NH2）2]为原料制备．
    ①W2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8，其核外电子有26种运动状态．
    ②尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，1mol尿素分子中含有的σ键数目为7×6.02×1023．
    ③YZ3-的空间构型为平面正三角形．
    ④WZ晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种WZ晶体中就存在如图所示的缺陷：一个W2+空缺，另有两个W2+被两个W3+所取代．其结果晶体仍呈电中性，但化合物中W和Z的比值却发生了变化．经测定某样品中W3+与W2+的离子数之比为6：91．若该晶体的化学式为WxZ，则x=0.97．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
    A．16g CH4所含原子数目为NA
    B．1mol•L-1 NaCl溶液含有NA个Na+
    C．常温常压下，22.4L CO2中含有NA个CO2分子
    D．2.4g Mg与足量盐酸反应转移的电子数为0.2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    20．已知A的结构简式为．化合物A～H的转化关系如图所示，B1和B2互为同分异构体，B1的摩尔质量80g/mol；G1和G2互为同分异构体，核磁共振氢谱显示二者均只有两种氢，G1无甲基．请完成下列问题．

    已知：
    （1）B1的结构简式为，G2所含官能团为醛基、羰基．
    （2）⑤的反应类型是消去反应．
    （3）反应④的化学方程式：HOOCCH2CHBrCH2CH（OH）CH3+H2O．
    （4）写出C与新制Cu（OH）2反应的方程式：OHCCH2CHBrCH2COCH3+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$HOOCCH2CHBrCH2COCH3+Cu2O↓+2H2O．
    （5）一定条件下H能够生成高分子化合物，写出反应的方程式．
    （6）符合下列条件的E的同分异构体共有2种；写出其中一个的结构简式为任意一种．
    ①含有三个甲基；    ②与E所含官能团相同；    ③-OH和-Br不连在同一个碳原子上．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列实验方案、现象与实验结论不正确的是（　　）
    选项实验操作及现象实验结论
    A向Fe（NO3）3溶液中通入SO2，滴加BaCl2溶液；
    产生白色沉淀    		NO3-在酸性条件下能氧化SO2生成SO42-
    B向Fe（NO3）2溶液中滴加少量盐酸；
    浅绿色变深绿色    		溶液中存在Fe2+水解平衡移动
    C向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，煮沸得红褐色液体；用激光灯照射液体，有一条明亮“通路”该液体分散质直径介于1nm与100nm之间
    D向FeI2溶液中滴加酸化的双氧水和淀粉溶液；溶液为蓝色Fe2+的还原性比I-的还原性弱
    A．AB．BC．CD．D

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