Question

【題目】無水四氯化錫常用作媒染劑和有機合成中的氯化催化劑。實驗室可用熔融的錫(熔點 232 ℃)與 Cl2反應制備 SnCl4，裝置如圖。

已知：①SnCl2、SnCl4 有關物理性質：

物質	顏色、狀態	熔點/℃	沸點/℃
SnCl2	無色晶體	246	652
SnCl4	無色液體	－33	114

②SnCl4 極易水解生成 SnO2·xH2O。回答下列問題：

(1)導管 a 的作用是_____，裝置 A 中發生反應的離子方程式為_____。

(2)當觀察到裝置 F 液面上方_____時才開始點燃 D 處的酒精燈，待錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續加熱。此時繼續加熱的目的是①_________；②_____。

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

(4)Cl2和錫的反應產物有 SnCl4 和 SnCl2，為防止產品中帶入過多的 SnCl2，可使用的溫度范圍是_____。

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

Answer 1

【答案】平衡壓強，使分液漏斗內液體順利流下 2MnO4-＋16H+＋10Cl-=2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O 出現黃綠色氣體 加快氯氣與錫的反應速率 使 SnCl4 汽化，利于其從混合物中分離出來 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應為制備氯氣裝置，由于鹽酸易揮發，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中反應生成SnCl4，生成的SnCl4經冷卻后在裝置E中冷凝收集，未反應的氯氣，用裝置G吸收，為了防止尾氣處理裝置中水分進入裝置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a進入濃鹽酸上方，導致濃鹽酸上方壓強增大，從而使濃鹽酸可以順利進入燒瓶中，所以導管a的作用是使分液漏斗內的液體順利流下；裝置A中發生高錳酸鉀和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式為2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：平衡壓強，使分液漏斗內的液體順利流下；2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

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

(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處具支試管中發生的主要副反應化學方程式為SnC14+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl，故答案為：SnC14+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl；

(4)Cl2和錫的反應產物有SnCl4和SnCl2，為防止產品中帶入過多的SnCl2，根據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與氯氣的反應溫度在232℃至652℃之間，②通入過量氯氣，故答案為：在232℃至652℃之間；

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