Question

20．制備純凈的液態(tài)無水四氯化錫（SnCl₄易揮發(fā)形成氣體，極易發(fā)生水解）的反應為：Sn+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnCl₄，Sn也可與HCl反應生成SnCl₂，已知：

物質(zhì)	摩爾質(zhì)量/（g•mol-1）	熔點/℃	沸點/℃
Sn	119	232	2260
SnCl2	190	246.8	623
SnCl4	261	-30.2	114.1
MnO2	87	535（分解）	-

某同學設計的相關實驗裝置圖如圖：
（l）A中濃鹽酸與B中物質(zhì)進行反應，化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）D中的試劑為濃硫酸，目的是除去H₂O．
（3）G中冷卻水的進水位置為b（填字母）．
（4）為避免E中副反應的發(fā)生，對裝置需要改進的措施是BD間增加盛飽和食鹽水的洗氣瓶．
（5）K中固體物質(zhì)的作用為防止空氣中水分進入．
（6）當要結束實驗時，不能首先進行的操作是③．①關閉A的活塞�、谕Ｖ笷的加熱�、弁Ｖ笹的通水．
（7）若將B中的固體換成Sn，并將除A和B以外的器皿去掉，反應可制備SnCl₂．
（8）實驗結束后，若得到的SnCl₄為13.05g，至少消耗8.70g MnO₂．為了避免尾氣污染，需要改進的措施是在K后面加尾氣吸收裝置．

Answer 1

分析 用Sn和氯氣反應制取SnCl₄，則A裝置是制取氯氣，需要濃鹽酸和MnO₂加熱制取，濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進其揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有HCl，無水四氯化錫（SnCl₄）易揮發(fā)形成氣體，極易發(fā)生水解，為防止生成的四氯化錫發(fā)生水解反應，則用D裝置干燥氯氣，在E裝置中氯氣和Sn發(fā)生反應生成SnCl₄，因為氯氣中含有HCl，所以E中還生成SnCl₂，采用蒸餾的方法分離SnCl₄和SnCl₂，用G裝置冷卻，在H中得到SnCl₄，為防止H中SnCl₄水解，K起干燥空氣作用，據(jù)此分析解答．
（l）濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應生成二氯化錳、氯氣、水；
（2）四氯化錫極易發(fā)生水解，D裝置干燥氯氣；
（3）根據(jù)冷卻水采用逆流方式分析；
（4）除去氯氣中的氯化氫，用飽和食鹽水的洗氣瓶；
（5）防止H中SnCl₄水解，K起干燥空氣作用；
（6）為保證分離SnCl₄和SnCl₂的效果，需先停止反應再停止冷卻；
（7）根據(jù)信息Sn也可與HCl反應生成SnCl₂分析；
（8）根據(jù)氯原子守恒結合濃鹽酸和MnO₂的反應計算，為了避免尾氣污染，需進行尾氣處理．

解答 解：（1）A中在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）D裝置是干燥氣體，防止生成的生成的四氯化錫發(fā)生水解反應，用濃硫酸干燥氯氣，
故答案為：濃硫酸；除去H₂O；
（3）G在冷卻水采用逆流方式，所以下口為進水口、上口為出水口，即b為進水口，a為出水口，
故答案為：b；
（4）濃鹽酸和MnO₂加熱制取，濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進其揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有HCl，E中還生成SnCl₂，氯氣難溶于飽和食鹽水，但HCl極易溶于水，可用飽和食鹽水除去氯氣中少量的氯化氫氣體，即BD間增加盛飽和食鹽水的洗氣瓶，
故答案為：BD間增加盛飽和食鹽水的洗氣瓶；
（5）無水四氯化錫（SnCl₄）易揮發(fā)形成氣體，極易發(fā)生水解，為防止H中SnCl₄水解，K起干燥空氣作用，
故答案為：防止空氣中水分進入；
（6）在E裝置中氯氣和Sn發(fā)生反應生成SnCl₄，因為氯氣中含有HCl，所以E中還生成SnCl₂，采用蒸餾的方法分離SnCl₄和SnCl₂，用G裝置冷卻，當要結束實驗時，需先停止F的加熱，再停止G的通水，
故答案為：③；
（7）題干信息Sn也可與HCl反應生成SnCl₂，若將B中的固體換成Sn，Sn與HCl反應生成SnCl₂和氫氣，可制備SnCl₂，
故答案為：Sn；
（8）SnCl₄為13.05g的物質(zhì)的量為$\frac{13.05g}{261g/mol}$=0.05mol，需n（Cl）=0.05mol×4=0.2mol，需n（Cl₂）=0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，所以需質(zhì)量為：0.1mol×87g/mol=8.7g，為了避免尾氣污染，需要改進的措施是在K后面加尾氣吸收裝置，
故答案為：8.70；在K后面加尾氣吸收裝置．

點評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點，側重考查學生分析判斷及實驗操作能力，明確實驗目的及實驗原理是解本題關鍵，注意結合題給信息進行分析解答，易錯點是冷卻水位置判斷，知道各個儀器作用，題目難度中等．