Question

【題目】四氯化錫常溫下呈液態，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)甲裝置中發生反應的離子方程式為_________，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象是______。實驗結束時，應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，可能發生的化學反應方程式為____。

(5)實驗制得30g溶有氯氣的SnCl4，其中氯氣質量分數為13.0%，則至少需向乙中通入標準狀況的氯氣_______L (保留2位小數) 。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，據此可分析解答。

(1)根據上述分析可知，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，當裝置中充滿了黃綠色的Cl2后，可證明裝置中空氣已經排盡，反應結束時，為防止發生倒吸，應先停止加熱裝置乙，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氯氣質量分數為13.0%的SnCl4中，SnCl4的質量為30×(1-13%)=26.1g，其物質的量為0.1mol，則SnCl4中Cl元素的質量為0.1×4×35.5=14.2g，Cl2的質量為30×13%=3.9g，即Cl2中Cl元素的質量為3.9g，故需要的Cl元素的總質量為14.2+3.9=18.1g，物質的量為18.1g÷35.5g/mol≈0.51mol，則需要的Cl2的物質的量為0.225mol，標況下的體積為0.225mol×22.4L/mol≈5.71L，四氯化錫常溫下呈液態，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。