Question

【題目】無水四氯化錫（SnC14）是一種用途廣泛的化工中間體，常用作媒染劑和有機(jī)合成的氯化催化劑。熔融的金屬錫（熔點(diǎn)231℃）在300℃左右能直接與Cl2作用生成無水四氯化錫，實(shí)驗(yàn)室裝置如圖所示：

已知信息如下：①將金屬錫熔融，通人干燥氯氣進(jìn)行反應(yīng)，生成四氯化錫。②無水四氯化錫是無色易流動的液體，熔點(diǎn)為一33℃，沸點(diǎn)為114.1℃。二氯化錫是無色晶體，熔點(diǎn)為246℃，沸點(diǎn)為652℃。③無水四氯化錫在空氣中極易水解，水解產(chǎn)物之一是SnO2．xH2O，并產(chǎn)生白煙。請回答下列問題：

（l）開始實(shí)驗(yàn)前一定要____，E中冷水的作用是 ___。

（2）裝置F中盛放的最佳試劑為 ___，作用是____。

（3）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先打開A處分液漏斗旋塞和整套裝置的閥門，待觀察到____這一現(xiàn)象時，再點(diǎn)燃D處酒精燈。

（4）若撤去裝置C，則D中還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 __。

（5） Cl2和錫作用即可生成SnC14，也會生成SnCl2，為減少SnCl2的生成，可采取的措施是 _______ .

（6）得到的產(chǎn)物中常含有雜質(zhì)SnCl2，SnCl2是常用的還原劑。某實(shí)驗(yàn)小組用碘氧化法滴定分析產(chǎn)品中雜質(zhì)SnCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。準(zhǔn)確稱取a克該樣品于錐形瓶，用適量濃鹽酸溶解，淀粉溶液作指示劑，c mol．L-l碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液20. 00mL，已知滴定原理是：SnCl2+2HCl+I2=SnC14+2HI，則產(chǎn)品中雜質(zhì)SnCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____（用含a、c的代數(shù)式表示）；即使此法測定的操作均正確，但測得的SnCl2含量仍低于實(shí)際含量，其原因可能是________（用離子方程式表示）。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 冷凝，SnC14氣體使其變?yōu)橐后w 濃硫酸 吸收G中揮發(fā)的水蒸氣，防止進(jìn)入E中導(dǎo)致SnC14水解 裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體 SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O↓+4HCl 通入過量的Cl2 % 4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空氣中的氧氣氧化為Sn4+,反應(yīng)的離子方程式為：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)

【解析】

由圖可知，裝置A制取氯氣，由于濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯氣里含有氯化氫氣體及水蒸氣，B裝置試劑為飽和食鹽水除去氯化氫，C裝置試劑為濃硫酸吸收水蒸氣，裝置D生成SnC14，在裝置E中冷卻后收集，未反應(yīng)的氯氣用氫氧化鈉溶液在G中吸收，防止污染空氣，因SnC14極易水解，應(yīng)防止G中產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入E中，所以在E與G之間設(shè)置裝有濃硫酸的裝置F。據(jù)以上分析解答。

（1）為防止實(shí)驗(yàn)中氯氣泄漏污染空氣及水蒸氣等進(jìn)入裝置影響產(chǎn)品純度，實(shí)驗(yàn)之前必需要檢查裝置氣密性。由題知SnC14的沸點(diǎn)較低，用冷水冷凝SnC14氣體使其變?yōu)橐后w以便于收集。

答案為：檢查裝置氣密性；冷凝SnC14氣體使其變?yōu)橐后w。

（2）由題知SnC14極易水解，為防止G中產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入E中，在E與G之間設(shè)置裝有濃硫酸的裝置F。

答案為： 濃硫酸；吸收G中揮發(fā)的水蒸氣，防止進(jìn)入E中導(dǎo)致SnC14水解。

（3）由于Sn與空氣中的氧氣反應(yīng)，SnC14在空氣中極易水解生成SnO2．xH2O，所以制備SnC14之前用Cl2排盡裝置中的空氣，當(dāng)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，可以點(diǎn)燃D處酒精燈進(jìn)行反應(yīng)。

答案為：裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體。

（4）若撤去裝置C，則裝置D中SnC14會發(fā)生水解，反應(yīng)方程式為：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O↓+4HCl。

答案為：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O↓+4HCl。

（5）Cl2和錫作用即可生成SnC14，也會生成SnCl2，為減少SnCl2的生成，可以通入過量的Cl2 。

答案為：通入過量的Cl2。

（6）根據(jù)SnCl2+2HCl+I2=SnC14+2HI可得：n(SnCl2)=n(I2)=cmolL0.02L=0.02cmol，m(SnCl2)=0.02cmol190g/mol=3.80cg，產(chǎn)品中SnCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%= %，若此法測定的操作均正確，但測得的SnCl2含量仍低于實(shí)際產(chǎn)量，其原因可能是I-被空氣中的氧氣氧化為I2，使消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，產(chǎn)品中SnCl2含量偏低，發(fā)生的反應(yīng)為：4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空氣中的氧氣氧化為Sn4+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)。

答案為：%；4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空氣中的氧氣氧化為Sn4+,反應(yīng)的離子方程式為：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)。