Question

【題目】無水四氯化錫（SnCl4）常用作有機合成的氯化催化劑，實驗室可用“溢流法”連續(xù)制備。SnCl4易揮發(fā)，極易發(fā)生水解，Cl2極易溶于SnCl4。制備原理與實驗裝置如圖所示：

Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(l) ΔH=–511kJmol－1

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	Sn	SnCl4	CuCl2
熔點/℃	232	-33	620
沸點/℃	2260	114	993

制備過程中，錫粒逐漸被消耗，須提拉橡膠塞及時向反應(yīng)器中補加錫粒。當(dāng)SnCl4液面升至側(cè)口高度時，液態(tài)產(chǎn)物經(jīng)側(cè)管流入接收瓶�；卮鹣铝袉栴}：

（1）Sn在周期表中的位置為_______________

（2）a管的作用是_______________，A中反應(yīng)的離子方程式是______________。

（3）裝置D的作用是________________，裝置E中冷卻水的作用是___________。

（4）加熱Sn粒之前要先讓氯氣充滿整套裝置，其目的是___________________。

（5）錫粒中含銅雜質(zhì)致E中產(chǎn)生CuCl2，但不影響F中產(chǎn)品的純度，原因是________。實驗所得SnCl4因溶解了Cl2而略顯黃色，提純SnCl4的方法是____(填序號)。

a.用NaOH溶液洗滌再蒸餾 b.升華 c.蒸餾 d.過濾

（6）尾氣處理時，可選用的裝置是________（填序號）。

（7）SnCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)除生成白色SnO2·xH2O固體，還可以看到大量白霧，化學(xué)方程式為___________________________________。

Answer 1

【答案】第5周期IVA族 平衡壓強，使?jié)恹}酸能夠順利流下 2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 使氯氣充分干燥 避免四氯化錫氣化而損失，導(dǎo)致產(chǎn)率下降 排除裝置內(nèi)的空氣和少量的水汽 CuCl2熔點較高，不會隨四氯化錫液體溢出 c 乙 SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1

【解析】

SnCl4極易水解，反應(yīng)應(yīng)在無水環(huán)境下進(jìn)行進(jìn)行，裝置A：采用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)的方法制取Cl2，反應(yīng)還生成MnCl2，反應(yīng)的方程式為：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，制取的氯氣中含有氯化氫，B中試劑為飽和食鹽水，可以降低氯氣的溶解，通過飽和的氯化鈉溶液洗去氯氣中的氯化氫，SnCl4在空氣中極易水解，利用濃硫酸的吸水性干燥氯氣，防止產(chǎn)生SnCl4水解；然后Cl2和錫的反應(yīng)，制備SnCl4，冷水冷卻，可將氣態(tài)的SnCl4冷凝回流收集產(chǎn)物；反應(yīng)時應(yīng)先通入氯氣，將裝置內(nèi)的空氣和水汽排出，以此解答該題。

(1) Sn在周期表中的位置為第5周期IVA族 ，

故答案為：第5周期IVA族；

(2)導(dǎo)管a的作用是平衡壓強，可使分液漏斗內(nèi)的濃鹽酸順利流下，實驗采用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)的方法制取Cl2，反應(yīng)還生成MnCl2，則反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

故答案為：平衡壓強，使?jié)恹}酸順利流下；2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3)C、D都為濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，D可使氯氣充分干燥，故答案為：使氯氣充分干燥；

SnCl4易揮發(fā)，冷水可降低溫度，避免四氯化錫氣化而損失，導(dǎo)致產(chǎn)率下降，

故答案為：避免四氯化錫氣化而損失，導(dǎo)致產(chǎn)率下降；

(4) SnCl4易揮發(fā)，極易發(fā)生水解，需保證制取環(huán)境干燥，Sn能與氧氣反應(yīng)，加熱Sn粒之前要先讓氯氣充滿整套裝置排除裝置內(nèi)的空氣和少量的水汽；

故答案為：排除裝置內(nèi)的空氣和少量的水汽；

(5) 錫粒中含銅雜質(zhì)致E中產(chǎn)生CuCl2，但不影響F中產(chǎn)品的純度，原因是氯化銅的熔點較高，不會隨四氯化錫液體流出，SnCl4中除去Cl2，由于沸點相差較大，可以采用蒸餾的方法除去氯氣，故選c，

故答案為：氯化銅的熔點較高，不會隨四氯化錫液體流出；c；

(6)尾氣含有氯氣，為避免四氯化錫水解，應(yīng)用堿石灰，故選乙，

故答案為：乙；

(7)SnCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)除生成白色SnO2·xH2O固體，還可以看到大量白霧為氯化氫，根據(jù)原子個數(shù)守恒配平化學(xué)方程式，故化學(xué)方程式為SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1，

故答案為：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1。