Question

【題目】無(wú)水四氯化錫常用作媒染劑和有機(jī)合成中的氯化催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用熔融的錫(熔點(diǎn) 232 ℃)與 Cl2反應(yīng)制備 SnCl4，裝置如圖。

已知：①SnCl2、SnCl4 有關(guān)物理性質(zhì)：

物質(zhì)	顏色、狀態(tài)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
SnCl2	無(wú)色晶體	246	652
SnCl4	無(wú)色液體	－33	114

②SnCl4 極易水解生成 SnO2·xH2O。回答下列問(wèn)題：

(1)導(dǎo)管 a 的作用是_____，裝置 A 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

(2)當(dāng)觀察到裝置 F 液面上方_____時(shí)才開(kāi)始點(diǎn)燃 D 處的酒精燈，待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量，繼續(xù)加熱。此時(shí)繼續(xù)加熱的目的是①_________；②_____。

(3)若上述裝置中缺少裝置 C( 其它均相同) ，則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應(yīng)化學(xué)方程式為_____。

(4)Cl2和錫的反應(yīng)產(chǎn)物有 SnCl4 和 SnCl2，為防止產(chǎn)品中帶入過(guò)多的 SnCl2，可使用的溫度范圍是_____。

(5)滴定分析產(chǎn)品中 Sn(Ⅱ)的含量：用分析天平稱取 5.000g 產(chǎn)品于錐形瓶中，用蒸餾水溶解，加入淀粉溶液，用 0.1000 mol·L－1 的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗 20.00 mL，則產(chǎn)品中 Sn(Ⅱ)的含量為_____。(已知 Sn2＋＋I2=2I－＋Sn4＋)

Answer 1

【答案】平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗內(nèi)液體順利流下 2MnO4-＋16H+＋10Cl-=2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O 出現(xiàn)黃綠色氣體 加快氯氣與錫的反應(yīng)速率 使 SnCl4 汽化，利于其從混合物中分離出來(lái) SnCl4＋(x＋2)H2O=SnO2·xH2O＋4HCl 在 232 ℃到 652 ℃之間 4.76%

【解析】

由裝置圖可知，裝置A應(yīng)為制備氯氣裝置，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有HCl及水蒸氣，B中飽和食鹽水可以除去HCl，降低氯氣的溶解，C中濃硫酸可以吸收水蒸氣，干燥氯氣；氯氣與Sn在裝置D中反應(yīng)生成SnCl4，生成的SnCl4經(jīng)冷卻后在裝置E中冷凝收集，未反應(yīng)的氯氣，用裝置G吸收，為了防止尾氣處理裝置中水分進(jìn)入裝置E，在E和G之間用F裝置干燥，以此分析解答。

(1)生成的氯氣通過(guò)a進(jìn)入濃鹽酸上方，導(dǎo)致濃鹽酸上方壓強(qiáng)增大，從而使?jié)恹}酸可以順利進(jìn)入燒瓶中，所以導(dǎo)管a的作用是使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下；裝置A中發(fā)生高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下；2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)為了排除裝置中的空氣，當(dāng)觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體時(shí)才開(kāi)始點(diǎn)燃D處的酒精燈，待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量，為了加快氯氣與錫反應(yīng)的速率，同時(shí)使SnCl4氣化，利于其從混合物中分離出來(lái)，需要繼續(xù)加熱，故答案為：出現(xiàn)黃綠色氣體；加快氯氣與錫反應(yīng)的速率，使SnCl4氣化；利于其從混合物中分離出來(lái)；

(3)若上述裝置中缺少裝置C(其它均相同)，D裝置中含有水蒸氣，SnC14易水解，則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應(yīng)化學(xué)方程式為SnC14+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl，故答案為：SnC14+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl；

(4)Cl2和錫的反應(yīng)產(chǎn)物有SnCl4和SnCl2，為防止產(chǎn)品中帶入過(guò)多的SnCl2，根據(jù)表中給出的信息分析，為了保證Sn熔融，及確保兩種化合物的分離，四氯化錫收集在E中，不讓二氯化錫進(jìn)入E中，二氯化錫不形成蒸氣即可，可采取的措施是：①控制Sn與氯氣的反應(yīng)溫度在232℃至652℃之間，②通入過(guò)量氯氣，故答案為：在232℃至652℃之間；

(5)滴定反應(yīng)中+2價(jià)Sn被碘氧化成+4價(jià)Sn，碘被還原成碘離子，根據(jù)Sn2＋＋I2=2I－＋Sn4＋得：n(I2)=n(Sn2＋)，則產(chǎn)品中Sn(II)的質(zhì)量為：119g/mol×0.1000molL-1×0.02L=0.238g，產(chǎn)品中Sn(II)的含量為×100%=4.76%，故答案為：4.76%。