Question

【題目】四氯化錫常溫下呈液態(tài)，熔點-33℃，沸點144℃，在潮濕的空氣中能強烈水解生成金屬氧化物并產(chǎn)生有刺激性的白色煙霧，可用作媒染劑、催化劑等。實驗室利用如圖所示裝置制備四氯化錫(夾持裝置略)。

回答下列問題：

(1)甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________，儀器B的名稱是_____。

(2)按照氣流方向連接裝置，接口順序為_________。

(3)實驗開始時需向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，此時應(yīng)打開儀器A的活塞_____(填“K1”、“K2”或“K1和K2”)。排盡裝置中的空氣后才能點燃乙處的酒精燈，判斷裝置中空氣已排盡的現(xiàn)象是______。實驗結(jié)束時，應(yīng)先停止加熱的裝置是_____(填“甲”或“乙”)。

(4)丙裝置的作用是_____，若沒有丙裝置，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為____。

(5)實驗制得30g溶有氯氣的SnCl4，其中氯氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，則至少需向乙中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況的氯氣_______L (保留2位小數(shù)) 。提純該SnCl4的方法是______(填序號)。

a.用NaOH溶液洗滌再蒸餾 b.升華 c.重結(jié)晶 d.蒸餾 e.過濾

Answer 1

【答案】MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2+ + 2H2O + Cl2↑ 蒸餾燒瓶 afgihbcjkd K2 裝置中充滿黃綠色氣體 乙 吸收多余的氯氣，并防止水蒸氣進入錐形瓶 SnCl4 +2H2O =SnO2+ 4HCl↑ 5.71 d

【解析】

由題干信息可知，Cl2和Sn在加熱的條件下可制得SnCl4，裝置甲為Cl2的制備裝置，乙裝置為Cl2和Sn制備SnCl4的裝置，丙裝置中裝有堿石灰可吸收氯氣和空氣中的水蒸氣，丁裝置可吸收揮發(fā)的濃鹽酸，戊裝置為吸收水蒸氣，干燥Cl2的裝置，己裝置為冷凝并收集SnCl4的裝置，據(jù)此可分析解答。

(1)根據(jù)上述分析可知，裝置甲為MnO2和濃鹽酸在加熱的條件下制備Cl2的裝置，其反應(yīng)的離子方程式為MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2+ + 2H2O + Cl2↑，儀器B是蒸餾燒瓶，一般用于蒸餾操作，故答案為：MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2+ + 2H2O + Cl2↑；蒸餾燒瓶；

(2)由上述裝置分析知，裝置順序為甲→丁→戊→乙→己→丙，若按照氣流方向連接裝置，氣體在通過吸氣瓶時要長進短出，則其接口順序為afgihbcjkd，故答案為：afgihbcjkd；

(3)儀器A為恒壓滴液漏斗，有著平衡氣壓使液體順利滴下的作用，若要向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，只需打開儀器A的活塞K2，當(dāng)裝置中充滿了黃綠色的Cl2后，可證明裝置中空氣已經(jīng)排盡，反應(yīng)結(jié)束時，為防止發(fā)生倒吸，應(yīng)先停止加熱裝置乙，再停止加熱裝置甲，故答案為：K2；裝置中充滿黃綠色氣體；乙；

(4)丙裝置中的堿石灰既可吸收多余的氯氣，防止污染空氣，又可以防止空氣中的水蒸氣進入錐形瓶，使的SnCl4水解，若沒有丙裝置，SnCl4水解生成金屬氧化物SnO2并產(chǎn)生有刺激性的白色煙霧HCl，方程式為SnCl4 +2H2O =SnO2+ 4HCl↑，故答案為：吸收多余的氯氣，并防止水蒸氣進入錐形瓶；SnCl4 +2H2O =SnO2+ 4HCl↑；

(5)30g氯氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%的SnCl4中，SnCl4的質(zhì)量為30×(1-13%)=26.1g，其物質(zhì)的量為0.1mol，則SnCl4中Cl元素的質(zhì)量為0.1×4×35.5=14.2g，Cl2的質(zhì)量為30×13%=3.9g，即Cl2中Cl元素的質(zhì)量為3.9g，故需要的Cl元素的總質(zhì)量為14.2+3.9=18.1g，物質(zhì)的量為18.1g÷35.5g/mol≈0.51mol，則需要的Cl2的物質(zhì)的量為0.225mol，標(biāo)況下的體積為0.225mol×22.4L/mol≈5.71L，四氯化錫常溫下呈液態(tài)，熔點-33℃，沸點144℃，則可采用蒸餾的方法提純SnCl4，d選項正確，故答案為：5.71；d。