Question

【題目】錫酸鈉(Na2SnO3)主要用作電鍍銅錫合金和堿性鍍錫的基本原料。錫精礦除含SnO2外，還含有少量WO3、S、As、Fe，一種由錫精礦制備錫酸鈉的工藝流程如圖：

已知：①焙燒后，S、As變為揮發性氧化物而被除去，Fe變為Fe3O4；

②錫酸鈉易溶于水，其溶解度隨著溫度的升高而降低。

請回答下列問題：

（1）Na2SnO3中錫元素的化合價為___，從焙燒渣中除去Fe3O4最簡單的方法為___。

（2）WO3與Na2CO3溶液反應生成Na2WO4的化學方程式為___。

（3）加入煤粉焙燒可將SnO2還原為Sn或SnO，Sn或SnO在堿性條件下均能被NaNO3氧化為Na2SnO3，已知NaNO3的還原產物為NH3，則NaNO3氧化Sn的化學方程式為___。

（4）如圖為加入NaOH溶液和NaNO3溶液浸出時錫的浸出率與NaOH的質量濃度和反應時間的關系圖，則“堿浸”時最適宜條件為___、___。

（5）從浸出液中獲得錫酸鈉晶體的“一系列操作”具體是指___，將母液返回至浸出液的目的為___。

（6）堿性鍍錫以NaOH和Na2SnO3為電解液，以純錫為陽極材料，待鍍金屬為陰極材料，鍍錫時陽極反應的電極反應式為___。

Answer 1

【答案】＋4 用磁鐵吸引 Na2CO3＋WO3=Na2WO4＋CO2↑ 2Sn＋3NaOH＋NaNO3=2Na2SnO3＋NH3↑ 燒堿質量濃度為100g·L－1 反應溫度為85℃ 蒸發結晶、趁熱過濾(洗滌、干燥) 提高錫酸鈉的產率 Sn－4e－＋6OH－=SnO32－＋3H2O

【解析】

錫精礦除含SnO2外，還含有少量WO3、S、As、Fe，在空氣中焙燒，得到As、S的氧化物，焙燒渣加入10%碳酸鈉浸出，得到Na2WO4。浸渣加入煤粉焙燒后再加入NaOH、硝酸鈉浸出，得到Na2SnO3溶液，經蒸發結晶、趁熱過濾得到Na2SnO3晶體。

(1)Na2SnO3中Na為+1價，O為-2價，則錫元素的化合價為+4價；Fe3O4具有磁性，從焙燒渣中除去 Fe3O4最簡單的方法為用磁鐵吸引；

(2)WO3與Na2CO3溶液反應生成Na2WO4，非氧化還原反應，根據原子守恒配平，化學方程式為Na2CO3+WO3=Na2WO4+CO2↑；

(3)NaNO3的還原產物為NH3，Sn被氧化成Na2SnO3。N的化合價從＋5降低到－3，共降低8價，Sn的化合價從0升高到＋4價，共升高4價，化合價升降守恒，則Sn和NaNO2的系數比為2：1，根據原子守恒配平化學方程式，則NaNO3氧化Sn的化學方程式為2Sn+3NaOH+NaNO3=2Na2SnO3+NH3↑；

(4)由圖可知燒堿質量濃度為100g·L－1，反應溫度為85℃時，錫的浸出率最高；

(5)錫酸鈉易溶于水，其溶解度隨著溫度的升高而降低。當溫度較高時，錫酸鈉會從溶液中析出，因此應該溫度較高時過濾，“一系列操作”具體是指蒸發結晶、趁熱過濾（洗滌、干燥）；母液中含有未沉淀的錫酸鈉，將母液返回至浸出液的目的是提高錫酸鈉的產率；

(6)陽極發生氧化反應，Sn被氧化生成SnO32－，陽極的反應式為Sn-4e－+6OH－=SnO32－+3H2O。