Question

【題目】四氯化錫（SnCl4）是一種重要的化工產品，可在加熱下直接氯化來制備。已知：四氯化錫是無色液體，熔點-33 ℃，沸點114 ℃。SnCl4 極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙。實驗室可以通過下圖裝置制備少量SnCl4 (夾持裝置略)。

（1）裝置Ⅰ中發(fā)生反應的離子方程式為________；

（2）裝置Ⅱ中的最佳試劑為_______，裝置Ⅶ的作用為_______；

（3）該裝置存在的缺陷是：_______________；

（4）如果沒有裝置Ⅲ，在Ⅳ中除生成SnCl4外，還會生成的含錫的化合物的化學式為_______________；

（5）實驗用錫粒中含有雜質Cu．某同學設計下列實驗測定錫粒的純度．

第一步：稱取0.613g錫粒溶入足量鹽酸中，過濾；

第二步：向濾液中加入過量FeCl3溶液，將Sn2+氧化成Sn4+；

第三步：用0.100 molL-1 K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，發(fā)生反應的表達式為（未配平）：Fe2+ + Cr2O72- + H+→Cr3+ + Fe3+ + H2O

第二步中發(fā)生反應的離子方程式是 _______________，若達到滴定終點時共消耗16.0 mLK2Cr2O7溶液，試寫出試樣中錫的質量分數(shù)的計算式____________（僅寫計算結果，錫的相對原子質量按119計算）

Answer 1

【答案】MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O飽和氯化鈉溶液防止空氣中水蒸氣進入裝置，使SnCl4水解缺少尾氣處理裝置Sn(OH)4或SnO22Fe3+ + Sn2+ = Sn4+ + 2Fe2+93.18%

【解析】

由裝置圖可知裝置Ⅰ應為制備氯氣的裝置，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ是氯氣的凈化裝置，氯氣經(jīng)除雜，干燥后與錫在裝置Ⅳ中反應生成SnCl4，經(jīng)冷卻后在裝置Ⅵ中收集，因SnCl4極易水解，應防止空氣中的水蒸氣進入裝置Ⅵ中。(5)用已知濃度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，根據(jù)原子守恒、電子轉移守恒可得關系式：Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～K2Cr2O7，據(jù)此分析解答。

(1)裝置Ⅰ中濃鹽酸與MnO2在加熱時發(fā)生反應產生氯氣，發(fā)生反應的離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)由于鹽酸有揮發(fā)性，所以在制取的氯氣中含有雜質HCl，在與金屬錫反應前要除去，因此裝置Ⅱ中的最佳試劑為除去HCl同時還可以減少氯氣消耗的飽和食鹽水；SnCl4極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙，為了防止鹽水解，所以要防止起水解，裝置Ⅶ的作用為防止空氣中的水蒸氣進入Ⅵ中使SnCl4水解，故答案為：飽和氯化鈉溶液；防止空氣中水蒸氣進入Ⅵ中，SnCl4水解；

(3)未反應的氯氣沒有除去，缺少尾氣處理裝置，故答案為：缺少尾氣處理裝置；

(4)如果沒有裝置Ⅲ，則在氯氣中含有水蒸汽，所以在Ⅳ中除生成SnCl4外，還會生成SnCl4水解產生的含錫的化合物Sn(OH)4或SnO2，故答案為：Sn(OH)4或SnO2等；

(5)滴定過程中的反應方程式為6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+=2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，第二步中加入過量FeCl3溶液，將Sn2+氧化成Sn4+，反應的方程式為2Fe3+ + Sn2+ = Sn4+ + 2Fe2+，令錫粉中錫的質量分數(shù)為x，則：

Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～K2Cr2O7

119g mol

0.613xg 0.100 molL-1×0.016L

故=，解得x=93.18%，故答案為：93.18%。