Question

【題目】四氯化錫(SnCl4)是合成有機(jī)錫化合物的原料，其熔點(diǎn)為－33℃，沸點(diǎn)為114℃，在潮濕的空氣中強(qiáng)烈水解產(chǎn)生有刺激性的白色煙霧，產(chǎn)物之一為SnO2。實(shí)驗(yàn)室制備四氯化錫的操作是：將金屬錫熔融，然后潑入冷水，制成錫花；將干燥的錫花加入反應(yīng)器中，再向反應(yīng)器中緩慢地通入干燥的氯氣。(裝置C中的試劑Ⅹ未畫出)

I.圖1為實(shí)驗(yàn)室制備干燥氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略)

(1)該裝置制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體[主要成分Ca(ClO2]和濃鹽酸，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

(2)裝置B中的飽和食鹽水能夠除去Cl2中的HCl，此外還有___________作用。

(3)試劑Ⅹ可能為___________(填標(biāo)號)。

A.無水氯化鈣 B.濃硫酸 C.五氧化二磷 D.堿石灰

(4)用錫花代替錫粒的目的是_________________________________。

(5)四氯化錫在潮濕空氣中水解的化學(xué)方程式為_________________________________。

Ⅱ.圖2是蒸餾SnCl4的裝置

(6)該裝置尚有兩處不當(dāng)之處，它們分別是____________________、______________________。

(7)實(shí)驗(yàn)用的錫花中含有金屬銅。某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)測定錫花的純度：

第一步：稱取7.500g錫花溶于足量稀硫酸中，充分反應(yīng)后過濾；

第二步：向?yàn)V液中加入過量Fe2(SO4)3，將生成的Sn2+氧化成Sn4+；

第三步：用0.9500mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，發(fā)生反應(yīng)的方程式為Fe2++Cr2O72－+H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)

若達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)共消耗21.00mLK2Cr2O7溶液，試計(jì)算錫花中錫的百分含量：___________(結(jié)果保留4位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】Ca（ClO）2+4HCl（濃）=CaCl2+2Cl2↑+2H2O 安全瓶 AC 增大與氯氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率 SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl 溫度計(jì)水銀球位置不對 Ⅱ和Ⅲ之間缺少干燥裝置； 94.96%

【解析】

(1)圖I裝置制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體[主要成分Ca(ClO2]和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣與水，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（ClO）2+4HCl（濃）=CaCl2+2Cl2↑+2H2O。答案：Ca（ClO）2+4HCl（濃）=CaCl2+2Cl2↑+2H2O。

（2）制備的氯氣中含有HCl，飽和食鹽水除去Cl2中的HCl；若C中發(fā)生堵塞，裝置內(nèi)氣壓增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱，所以B還起到了安全瓶的作用。故答案為：安全瓶；

(3) 四氯化錫極易水解，通入的氯氣應(yīng)干燥，U形管中試劑X干燥氯氣，不能為堿性干燥劑，堿性干燥劑可以吸收氯氣；不能為液體干燥劑，否則氣體不能通過，可以選擇氯化鈣、五氧化二磷，故答案為：AC；

(4)用錫花代替錫粒的目的是：增大與氯氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率。故答案為：增大與氯氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率；

(5) 四氯化錫遇水強(qiáng)烈水解，根據(jù)水解原理可知，應(yīng)生成Sn(OH)4、HCl，產(chǎn)物之一是固態(tài)二氧化錫，說明Sn(OH)4分解生成SnO2與H2O，故水解生成SnO2、HCl，反應(yīng)方程式為：SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。故答案為：SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl；

(6)溫度計(jì)水銀球位置不對，應(yīng)再蒸餾燒瓶支管口處；四氯化錫遇水強(qiáng)烈水解，而裝置Ⅲ中的水蒸氣易進(jìn)入Ⅱ中，使其發(fā)生水解，二者之間缺少干燥裝置；故答案為：溫度計(jì)水銀球位置不對；Ⅱ和Ⅲ之間缺少干燥裝置；

（7）第二步：過量Fe2(SO4)3，將Sn2+氧化成Sn4+，本身被還原為亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+，反應(yīng)中消耗的K2Cr2O7的物質(zhì)的量為0.9500mol/L×0.021L=0.01995mol，6Fe2++Cr2O72－+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。根據(jù)方程式可得關(guān)系式3Sn～3Sn2+～3Fe2(SO4)3～6Fe3+～K2Cr2O7，故n(Sn)=3n(K2Cr2O7)=3×0.01995mol=0.05985mol， Sn的質(zhì)量為：0.05985mol×119g/mol=7.122g，試樣中Sn的百分含量為=7.12g/7.500×100%=94.96%。因此，本題正確答案是：94.96%。