Question

【題目】四氯化錫(SnCl4)常用于染色的媒染劑等，工業(yè)上常用氯氣與金屬錫反應(yīng)制備四氯化錫，某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用以下裝置模擬四氯化錫的制備(夾持裝置略)。

已知：①金屬錫熔點(diǎn)為231℃，化學(xué)活潑性與鐵相似。

②SnCl4為無(wú)色液體，熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114℃，極易水解生成SnO2·xH2O，在潮濕的空氣中發(fā)煙。

③SnCl2中的Sn2+易被氧化為Sn4+。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)儀器F的名稱(chēng)是_______________，裝置B中的試劑是_____________(填名稱(chēng))。

(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先點(diǎn)燃_________(填“A”或“E”)處的酒精燈，待__________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)后，再點(diǎn)燃另外一處的酒精燈。

(3)若沒(méi)有裝置C(其他均相同)，則D中發(fā)生的主要副反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(4)該實(shí)驗(yàn)裝置存在設(shè)計(jì)缺陷，你的改進(jìn)措施為______________________________。

(5)該小組通過(guò)下列方法測(cè)定所用錫粉的純度(雜質(zhì)不參與反應(yīng))：取0.7500g錫粉溶于足量稀鹽酸中，向生成的SnCl2溶液中加入過(guò)量的FeCl3溶液，用物質(zhì)的量濃度為0.1000molL-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的Fe2+(已知酸性環(huán)境下Cr2O72-可被還原為Cr3+)，共用去K2Cr2O7溶液的體積為20.00mL。

①錫粒中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。

②若溶解錫粉的過(guò)程生成的SnCl2溶液中含有Sn，則測(cè)定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)

Answer 1

【答案】直形冷凝管 飽和食鹽水 A 整個(gè)裝置中充滿(mǎn)黃綠色氣體 SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl 在裝置G、H之間連接一個(gè)干燥裝置(堿石灰、氯化鈣和濃硫酸均可) 94.96% 偏低

【解析】

工業(yè)上常用氯氣與金屬錫反應(yīng)制備四氯化錫，D裝置燒瓶中含有Sn，則A目的是制取氯氣，常用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取，發(fā)生的反應(yīng)為MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)揮發(fā)，水在加熱條件下易變成水蒸氣，所以生成的氯氣中含有HCl、H2O；SnCl4為無(wú)色液體，熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114℃，極易水解，為防止D中生成的SnCl4水解和Sn與HCl反應(yīng)，則B、C要除去HCl、Cl2，用飽和的食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥Cl2；G中收集的物質(zhì)是SnCl4，氯氣具有毒性，用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收；據(jù)以上分析解答。

工業(yè)上常用氯氣與金屬錫反應(yīng)制備四氯化錫，D裝置燒瓶中含有Sn，則A目的是制取氯氣，常用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取，發(fā)生的反應(yīng)為MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)揮發(fā)，水在加熱條件下易變成水蒸氣，所以生成的氯氣中含有HCl、H2O；SnCl4為無(wú)色液體，熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114℃，極易水解，為防止D中生成的SnCl4水解和Sn與HCl反應(yīng)，則B、C要除去HCl、Cl2，用飽和的食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥Cl2；G中收集的物質(zhì)是SnCl4，氯氣具有毒性，用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收；

(1)儀器F的名稱(chēng)是直形冷凝管；結(jié)合以上分析可知裝置B中的試劑是飽和食鹽水；綜上所述，本題答案是：直形冷凝管； 飽和食鹽水。

(2)為防止裝置內(nèi)的空氣與金屬錫反應(yīng)，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的空氣，所以實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，產(chǎn)生氯氣，待整個(gè)裝置中充滿(mǎn)黃綠色氣體后，再點(diǎn)燃另外一處的酒精燈；綜上所述，本題答案是：A；整個(gè)裝置中充滿(mǎn)黃綠色氣體。

(3)假設(shè)沒(méi)有裝置C，在D中除生成SnCl4外，SnCl4發(fā)生水解，反應(yīng)為：SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl；綜上所述，本題答案是： SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl。

(4) SnCl4發(fā)生水解，為防止水解，要防止H中的水蒸氣進(jìn)入G裝置，所以改進(jìn)措施為在裝置G、H之間連接盛有堿石灰（氯化鈣和濃硫酸均可）的干燥管（或U形管）；綜上所述，本題答案是：在裝置G、H之間連接一個(gè)干燥裝置(堿石灰、氯化鈣和濃硫酸均可)。

(5) ①由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可得關(guān)系式：3Sn2+--6Fe3+--6 Fe2+- Cr2O72-，故3n(Sn)=n(Cr2O72-)，錫粉中Sn 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.1000×20.00×10-3×3×118.7/0.75×100%=94.96%；綜上所述，本題答案是：94.96%。

②若溶解錫粉的過(guò)程生成的SnCl2溶液中含有Sn，則被氧化的Sn2+的量減小，消耗的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液得體積偏小，則測(cè)定結(jié)果將偏低；綜上所述，本題答案是：偏低。