Question

（18分）錫是一種銀白色而又柔軟的金屬, 2000年前人類就已開始使用錫。金屬錫為排列在白金，黃金及銀后面的第四種貴金屬，它富有光澤、無毒、不易氧化變色，具有很好的殺菌、凈化、保鮮效用。生活中常用于食品保鮮、罐頭內層的防腐膜等。請回答下列有關錫的問題：
（1）錫在自然界幾乎都以錫石的形式存在，此外還有極少量的錫的硫化物礦。以錫石（SnO₂）為原料，用足量的焦炭作還原劑，在高溫下可制得粗錫，該反應的化學方程式為                 ，粗錫經電解精煉可得純錫，精煉時的陰極反應式為____________。
（2）錫的氯化物有SnCl₂和SnCl₄。SnCl₂是生產和化學實驗中常用的還原劑，易發生水解；SnCl₄常溫下是無色液體，在空氣中極易水解，熔點—36℃，沸點114℃。
Ⅰ．若實驗室中以SnCl₂固體配制SnCl₂溶液，試簡述操作方法     。
Ⅱ．某實驗小組擬利用下圖中的儀器，設計組裝一套實驗裝置，用熔融的金屬錫與干燥的氯氣直接作用制取無水四氯化錫(此反應過程放出大量的熱)，已知金屬錫的熔點為231℃。請回答下列各問題:

①用玻管(未畫出)連接上述裝置，正確的順序是(填各接口的代碼字母)____接____、____接____、____接____、____接____、____接____。
②裝置Ⅵ的作用是___________；裝置Ⅳ的作用是___________。
③冷凝管里冷卻水的流向是從___________進入，從___________流出。
④試驗時點燃Ⅰ處酒精燈，加熱溫度應大于         ℃，待                   即可停止加熱。
⑤如果將制取的四氯化錫少許暴露于空氣中，預期可看到的現象是_______________。
⑥該實驗裝置中還存在的一個問題是                                 。

Answer 1

（1）SnO₂+CSn+CO  Sn²⁺+2e^-="Sn"
（2）Ⅰ先將SnCl₂固體溶解在少量濃鹽酸中，再加水稀釋，同時在新配制好的溶液中加少量金屬Sn，以防止被氧化。
Ⅱ①B、J；I、K；A、C；D、G；H、E（或F）
②除去Cl₂中的HCl和水氣；防止空氣中水蒸氣進入收集SnCl₄瓶內。
③Q；P
④231℃，錫粒熔化
⑤有白霧產生
⑥缺少最后的尾氣吸收裝置，應用盛有NaOH（或堿）溶液的燒杯吸收多余Cl₂

本題插圖應該是：

（1）焦炭與錫石在高溫下發生氧化還原反應生成錫，炭被氧化為CO（高溫下碳的低價氧化物穩定），即：SnO₂+CSn+CO
金屬的精煉時，純錫做陰極，溶液中的錫離子得電子析出：Sn²⁺+2e^-="Sn"
（2）Ⅰ．綜合題目所給信息，SnCl₂易水解、易氧化，故應將SnCl₂固體溶解在少量濃鹽酸中，抑制其水解，加水稀釋后，加金屬錫，以防止其氧化：Sn⁴⁺+Sn=2Sn²⁺
Ⅱ．①制取四氯化錫首先得制取干燥純凈的氯氣，所需裝置為II、VI，用飽和食鹽水吸收HCl氣體，用濃硫酸干燥，氣流遵循“長進短出”，接口順序為B、J；I
裝置I為四氯化錫的制取裝置，由于反應放大量的熱，過量的氯氣及氣化的四氯化錫混合從運管A口逸出，隨后需要冷凝管（裝置III）進行冷卻，經冷凝的四氯化錫液體收集要裝置V中，接口順序為I、K；A、C；D、G；H
為防止空氣中的水蒸氣進入裝置V中（四氯化錫極易水解，保證其無水環境），H接口后應連接裝置IV，其中的CaCl₂可阻止空氣的水分；
綜合可知，接口順序為B、J；I、K；A、C；D、G；H、E
②裝置Ⅵ的作用是除去Cl₂中的HCl和水氣；裝置Ⅳ的作用是防止空氣中水蒸氣進入收集SnCl₄瓶內；
③為保證冷凝水的冷凝效果，應從低口Q進，高口P出，使熱氣遇到的一直是冷水
④加熱溫度只需超過金屬錫的熔點為231℃即可，由于反應大量放熱，待錫粒熔化后即可停止加熱
⑤四氯化錫少許暴露于空氣，與水水解，生成大量的極易溶于水的HCl氣體，形成白霧
⑥由于氯氣有毒，而本實驗缺少尾氣吸收裝置，應用盛有NaOH（或堿）溶液的燒杯吸收多余Cl₂