Question

某實(shí)驗(yàn)B小組測(cè)定金屬錫合金樣品的純度（僅含少量鋅和銅，組成均勻），將樣品溶于足量鹽酸：Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑，過濾，洗滌．將濾液和洗滌液合并再加過量的
FeCl₃溶液．最后可用一定濃度的K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定生成的Fe²⁺，此時(shí)還原產(chǎn)物為Cr³⁺．現(xiàn)有錫合金試樣1.23g，經(jīng)上述反應(yīng)、操作后，共用去0.200mol/L的K₂Cr₂O₇的酸性溶液15.00mL．
（1）列式計(jì)算樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）用上述樣品模擬工業(yè)上電解精煉錫，如圖：b極發(fā)生電極反應(yīng)式

 

，當(dāng)?shù)玫?1.90g純錫時(shí)，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54g，則錫合金質(zhì)量減少

 

 g（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,電解原理

專題：計(jì)算題,電化學(xué)專題

分析：（1）由電子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，以此計(jì)算Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）電解精煉錫，b與正極相連，為陽極，Sn、Zn失去電子；陰極上析出Sn，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54g，即為Sn與Zn的質(zhì)量差，以此計(jì)算．

解答： 解：（1）由電子守恒可知，6Fe²⁺～3Sn²⁺～Cr₂O₇^2-，
n（Sn²⁺）=15×10^-3L×0.2mol/L×3=0.009mol，
則樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.009mol×119g/mol

1.23g

×100%=87.1%，
答：樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.1%；
（2）電解精煉錫，b與正極相連，為陽極，Sn、Zn失去電子，陽極反應(yīng)式為Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；陰極上析出Sn，陰極反應(yīng)式為Sn²⁺+2e^-=Sn，由當(dāng)?shù)玫?1.90g純錫可知電解過程中轉(zhuǎn)移電子為0.2mol，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54g，即為Sn與Zn的質(zhì)量差，由轉(zhuǎn)移2mol電子質(zhì)量差為54g，則質(zhì)量差為0.54g轉(zhuǎn)移電子為0.02mol，應(yīng)該溶解的Zn為0.01mol、溶解Sn0.09mol，而樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.1%，所以錫合金質(zhì)量減少應(yīng)該為

0.09×119g/mol

87.1%

=12.3g，
故答案為：Sn-2e^-=Sn²⁺、Zn-2e^-=Zn²⁺；12.3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)及電解原理的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握氧化還原反應(yīng)中電子守恒及電極反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，（2）中質(zhì)量差分析為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．