【題目】Sn 元素位于元素周期表第IVA 族,SnCl4可用作媒染劑和催化劑,工業(yè)上常用氯氣與金屬錫在300℃反應制備SnCl4。SnCl4 極易水解,SnCl2、SnCl4的一些物理數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)

狀態(tài)

熔點/℃

沸點/℃

Sn

銀白色固體

232

2260

SnCl2

無色晶體

246

652

SnCl4

無色液體

-33

114

用下列裝置合成四氯化錫(夾持裝置略)。注:在儀器3 中各加入0.6 mL濃硫酸,實驗操作如下:

I.把干燥的儀器按圖示裝置連接好,在儀器1中加入B mL濃鹽酸,在儀器2中加入2.0g KMnO4,在儀器5中加入2~3顆Sn粒;

II.打開活塞,讓鹽酸流下,均勻產(chǎn)生Cl2并充滿整套裝置,然后加熱Sn粒,將生成的SnCl4收集在儀器6中;

III.Sn粒反應完畢后,停止加熱,同時停止滴加鹽酸,取下儀器6,迅速蓋好蓋子。

請回答:

(1)寫出儀券2中發(fā)生化學反應方程式________________________

(2)下列說法不正確的是______。

A.裝置連接好,加入藥品前要檢查裝置的氣密性

B.產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置,這步操作不可以省略

C.操作中應控制鹽酸的滴入速率,不能太快,也不能太慢

D.儀器6 可用冰水浴冷卻,也可以自然冷卻

(3)儀器7 放的試劑是_______________________,作用是___________________、__________________。

(4)SnCl4在空氣中與水蒸氣反應除生成白色SnO2·xH2O固體,還可以看到___________________現(xiàn)象,化學方程式為___________________________________。

(5)經(jīng)測定產(chǎn)品中含有少量的SnCl2,可能的原因___________( 用化學方程式表示)。

(6)產(chǎn)品中含少量SnCl2,測定SnCl4純度的方法:取0.400 g產(chǎn)品溶于50 mL的稀鹽酸中,加入淀粉溶液作指示劑,用0.0100mol/L碘酸鉀標準溶液滴定至終點,消耗標準液8.00 mL,反應原理為:3SnCl2+ KIO3+ 6HCl==3SnCl4+ KI+ 3H2O,判斷滴定終點的依據(jù)為______________________________,產(chǎn)品的純 度為___________________________________。

【答案】 2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MmCl2+5Cl2↑+8H2O D 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進入6中使SnCl4水解 吸收多余氯氣防止污染空氣 有大量白霧 SnCl4+(x+2)H2O=SuOx·xH2O+4HC1 Sn+2HC1=SnCl2+H2↑(或SuCl4+Sn=2SnC12) 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室,溶液出現(xiàn)藍色且半分鐘不褪色 88.6%

【解析】(1)高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯化鉀、氯氣和水,化學反應方程式:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MmC12+5Cl2↑+8H2O;正確答案:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MmC12+5Cl2↑+8H2O。

(2)制備氣體或驗證氣體的性質(zhì)實驗,在裝置連接好,加入藥品前要檢查裝置的氣密性,A正確;制備四氯化錫,避免與空氣接觸,金屬錫與氧氣反應,SnCl4極易水解,所以用產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置,排凈裝置內(nèi)的空氣,B正確;為了提高原料的利用,需要控制鹽酸的滴入速率,不能太快,也不能太慢,C正確;冰水浴冷卻效果比自然冷卻效果好,因此要用冰水浴冷卻,D錯誤;正確選項D。

(3) SnCl4極易水解,因此要防止空氣中水蒸氣進入到裝置6中,因此A的作用是防止空氣中水蒸氣進入裝置6除此以外,還能夠吸收多余的尾氣氯氣所以儀器7放的試劑是堿石灰;正確答案:堿石灰;防止空氣中水蒸氣進入6中使SnCl4水解;吸收多余氯氣防止污染空氣。

(4) SnCl4在空氣中與水蒸氣反應除生成白色SnO2·xH2O固體,還生成氯化氫氣體,遇到空氣中的水蒸氣生成鹽酸小液滴,看到有大量白霧產(chǎn)生化學方程式為SnCl4+(x+2)H2O=SuOx·xH2O+4HCl; 正確答案有大量白霧; SnCl4+(x+2)H2O=SuOx·xH2O+4HCl。

(5) 根據(jù)金屬活動順序表,Sn排在H的左邊,因此Sn與鹽酸反應:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,也有可能發(fā)生SnCl4+Sn=2SnCl2;正確答案:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑(或SnCl4+Sn=2SnCl2)。

(6) 根據(jù)化學反應方程式,當?shù)稳胱詈笠坏蜬IO3,KIO3把KI氧化成I2,淀粉變藍,因此滴定到終點現(xiàn)象是:當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室,溶液出現(xiàn)藍色且半分鐘不褪色;根據(jù)反應方程式,求出樣品中含有m(SnCl2)=0.01×8×10-3×3×190=0.0456 g,樣品中含有m(SnCl4)=0.4-0.0456=0.3544 g,產(chǎn)品純度是0.3544/0.4×100%=88.6%;正確答案當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室,溶液出現(xiàn)藍色且半分鐘不褪色 ;88.6%。

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(注:T5時,H2轉(zhuǎn)化率為66.67%,即轉(zhuǎn)化了2/3)

①催化劑效果最佳的反應是________(填“I”“II”或“III”)。

T3時,反應I的v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

③溫度為T5時,該反應的平衡常數(shù)K=________。

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【題目】下列實驗中,對應的現(xiàn)象和結(jié)論都正確,且兩者具有因果關系的是

選項

實驗

現(xiàn)象

結(jié)論

A

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B

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溶液不變藍

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C

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有白色沉淀產(chǎn)生,加入稀硝酸后沉淀不溶解

所得沉淀為BaSO3,后轉(zhuǎn)化為BaSO4

D

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A. A B. B C. C D. D

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