Question

【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機合成的氯化催化劑。實驗室可用熔融的錫(熔點231.9℃)與Cl2反應制備SnCl4，裝置如下圖所示。

已知：①SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如下表

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

②SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2·xH2O。

回答下列問題：

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

（2）當觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)___________現(xiàn)象時才開始點燃酒精燈，待錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續(xù)加熱。此時繼續(xù)加熱的目的是___________、___________。

（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(fā)生的主要副反應化學方程式為___________ 。

（4）若制得產(chǎn)品中含有少量Cl2，則可采用下列___________(填字母)措施加以除去。

A.加入NaOH萃取分液 B.加入足量錫再加熱蒸餾

C.加入碘化鉀冷凝過濾 D.加入飽和食鹽水萃取

（5）可用碘量法測定最后產(chǎn)品的純度，發(fā)生如下反應：Sn2++I2=Sn4++2Iˉ。準確稱取該樣品m g放于錐形瓶中，用少量濃鹽酸溶解，再加水稀釋，淀粉溶液作指示劑，用0.1mol·L-1碘標準溶液滴定至終點，消耗標準液20.00mL，則產(chǎn)品中SnCl2的含量為___________(用含m的代數(shù)式表示)；即使此法測定的操作均正確，但測得的SnCl4含量仍高于實際含量，其原因可能是___________(用離子方程式表示)。

Answer 1

【答案】 使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 黃綠色氣體時 加快氯氣與錫反應 使SnC14氣化，利于從混合物中分離出來 SnC14+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl B 38/m% 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

【解析】試題分析：本題考查SnCl4的制備，側(cè)重Cl2的實驗室制法，產(chǎn)品的提純，滴定實驗和誤差分析。

（1）導管a將分液漏斗與蒸餾燒瓶連接，作用是：平衡壓強，使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下。裝置A中KMnO4晶體與濃鹽酸反應生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，反應的化學方程式為：2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反應的離子方程式為：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

（2）由于Sn與空氣中的O2反應、SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2·xH2O，所以制備SnCl4之前用Cl2排盡裝置中的空氣，觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體時，表明裝置中空氣已排盡，開始點燃D處的酒精燈。待Sn熔化后適當增大Cl2流量，繼續(xù)加熱，可加快Cl2與Sn反應的速率，同時使SnCl4氣化，利于從混合物中分離出來（根據(jù)表中提供的SnCl4、SnCl2的熔沸點分析），在收集器中收集SnCl4。

（3）裝置A制得的Cl2中混有HCl和H2O（g），裝置B中飽和食鹽水的作用是：除去Cl2中的HCl，裝置C中濃硫酸的作用是：干燥Cl2；若上述裝置中缺少裝置C，Cl2中混有H2O（g），根據(jù)題給已知②“SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2·xH2O”，D處具支試管中發(fā)生的主要副反應為SnCl4+（x+2）H2O=SnO2·xH2O+4HCl。

（4）A，NaOH不僅吸收Cl2，而且能與SnCl4反應，不能采用；B，加入足量錫與Cl2反應，再加熱蒸餾，能采用；C，碘化鉀與Cl2反應生成KCl和I2，產(chǎn)品中混有I2，不能采用；D，加入飽和食鹽水，不能吸收Cl2，SnCl4水解成SnO2·xH2O，不能采用；答案選B。

（5）根據(jù)Sn2++I2=Sn4++2I-，n（SnCl2）=n（I2）=0.1mol/L0.02L=0.002mol，m（SnCl2）=0.002mol190g/mol=0.38g，產(chǎn)品中SnCl2的含量為100%=38/m%。即使此法測定的操作均正確，但測得的SnCl4含量高于實際含量，其可能原因是I-被空氣中O2氧化成I2，使消耗的碘標準溶液體積偏小，產(chǎn)品中SnCl2含量偏小，SnCl4含量偏高，反應的離子方程式為4I-+4H++O2=2I2+2H2O。