Question

16．四氯化錫是無色液體，熔點-33°C，沸點114°C．氯氣與金屬錫在加熱時反應(yīng)可以用來制備SnCl₄，SnCl₄極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙．同學(xué)甲通過如圖裝置制備少量SnCl₄（夾持裝置略）．請回答下列問題：

（1）儀器B的名稱是蒸餾燒瓶．
（2）裝置Ⅱ中盛放的試劑是飽和食鹽水，裝置Ⅲ的作用是干燥Cl₂．
（3）關(guān)于該實驗裝置的下列說法正確的是A（填字母代號）．
A．儀器B中應(yīng)加入少量碎瓷片
B．為了控制溫度，儀器B中可以使用溫度計，且用水浴加熱效果更好
C．為了增強(qiáng)冷凝效果，裝置Ⅴ可以用球形或蛇形冷凝管代替
D．裝置Ⅴ中a為冷凝水的進(jìn)水口
（4）儀器A中發(fā)生反應(yīng)后，KMnO₄被還原為Mn²⁺，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．
（5）同學(xué)乙認(rèn)為裝置Ⅶ的使用不合理，并推測若按同學(xué)甲的方案進(jìn)行實驗，裝置Ⅵ中除生成SnCl₄外，還會生成其他含錫的化合物，其化學(xué)式為H₂SnO₃或SnO₂或Sn（OH）₄或H₄SnO₄．同學(xué)乙提出的改進(jìn)意見是用一個盛有堿石灰（填試劑名稱）的球形干燥管代替裝置Ⅶ．
（6）按改進(jìn)后的實驗方案進(jìn)行實驗，若裝置Ⅳ中用去錫粉11.90g，反應(yīng)后，裝置Ⅵ中錐形瓶里收集到23.49gSnCl₄，則SnCl₄的產(chǎn)率為90%．

Answer 1

分析 由裝置圖可知裝置Ⅰ應(yīng)為制備氯氣裝置，涉及化學(xué)方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，裝置Ⅱ為飽和食鹽水，裝置Ⅲ為濃硫酸，氯氣經(jīng)除雜，干燥后與錫在裝置Ⅳ中反應(yīng)生成SnCl₄，經(jīng)冷卻后在裝置Ⅵ中收集，因SnCl₄極易水解，應(yīng)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅵ中，
（1）認(rèn)識常見的化學(xué)實驗儀器
（2）裝置Ⅱ為飽和食鹽水，裝置Ⅲ為濃硫酸，氯氣經(jīng)除雜，干燥后與錫在Ⅳ中反應(yīng)生成SnCl₄，因SnCl₄極易水解，Ⅶ可起到防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入Ⅵ中；
（3）A．為防止液體暴沸，應(yīng)加碎瓷片，故A正確；
B．為了控制溫度，儀器B中可以使用溫度計，應(yīng)用油浴加熱，故B錯誤；
C．裝置Ⅴ不可以用球形或蛇形冷凝管代替，因SnCl₄容易聚在管內(nèi)不流下，故C錯誤；
D．裝置Ⅴ中b為冷凝水的進(jìn)水口，故D錯誤．
（4）裝置Ⅰ中濃鹽酸與KMnO₄發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯氣；
（5）若沒有III，則SnCl₄會水解產(chǎn)生Sn（OH）₄等物質(zhì)；
（6）Sn+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnCl₄，11.9gSn即0.1mol完全反應(yīng)可生成SnCl₄26.1g，故產(chǎn)率為23.49/26.1×100%=90%

解答 解：由裝置圖可知裝置Ⅰ應(yīng)為制備氯氣裝置，涉及離子反應(yīng)為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，裝置Ⅱ為飽和食鹽水，裝置Ⅲ為濃硫酸，氯氣經(jīng)除雜，干燥后與錫在裝置Ⅳ中反應(yīng)生成SnCl₄，經(jīng)冷卻后在裝置Ⅵ中收集，因SnCl₄極易水解，應(yīng)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅵ中．
（1）儀器C的名稱為蒸餾燒瓶，故答案為：蒸餾燒瓶；
（2）由于鹽酸有揮發(fā)性，所以在制取的氯氣中含有雜質(zhì)HCl，在與金屬錫反應(yīng)前要除去，因此裝置Ⅱ中的最佳試劑為除去HCl同時還可以減少氯氣消耗的飽和食鹽水；SnCl₄極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙．為了防止鹽水解，所以要防止起水解．裝置Ⅶ的作用為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入Ⅵ中使SnCl₄水解，
故答案為：飽和氯化鈉溶液；干燥Cl₂；
（3）A．為防止液體暴沸，應(yīng)加碎瓷片，故A正確；
B．為了控制溫度，儀器B中可以使用溫度計，應(yīng)用油浴加熱，故B錯誤；
C．裝置Ⅴ不可以用球形或蛇形冷凝管代替，因SnCl₄容易聚在管內(nèi)不流下，故C錯誤；
D．裝置Ⅴ中b為冷凝水的進(jìn)水口，故D錯誤．
故選A；
（4）裝置Ⅰ中濃鹽酸與KMnO₄發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯氣．發(fā)生化學(xué)方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；
（5）如果沒有裝置Ⅲ，則在氯氣中含有水蒸汽，所以在Ⅳ中除生成SnCl₄外，還會生成SnCl₄水解產(chǎn)生的含錫的化合物H₂SnO₃或SnO₂或Sn（OH）₄或H₄SnO₄，應(yīng)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅵ中，用一個盛有堿石灰的球形干燥管代替裝置Ⅶ，
故答案為：H₂SnO₃或SnO₂或Sn（OH）₄或H₄SnO₄；堿石灰；
（6）若Ⅳ中用去錫粉11.9g，則n（Sn）=0.1mol，理論上產(chǎn)生的SnCl₄的物質(zhì)的質(zhì)量是m（SnCl₄）=0.1mol×261g/mol=26.1g所以反應(yīng)后，若Ⅵ中錐形瓶里收集到23.49gSnCl₄，則SnCl₄的產(chǎn)率為$\frac{23.49}{26.1}$×100%=90%，故答案為：90%．

點評 本題考查物質(zhì)的制備，涉及儀器的識別、氯氣的實驗室制取方法、實驗操作的目的、鹽的水解、物質(zhì)產(chǎn)率的計算等知識，為高考常見題型和高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題給信息，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗步驟，題目難度中等．