Question

【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機合成的氯化催化劑。實驗室可用熔融的錫(熔點232℃)與Cl2反應制備SnCl4，裝置如下圖所示。

已知：①SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如下表

物質(zhì)	顏色、狀態(tài)	熔點/℃	沸點/℃
SnCl2	無色晶體	246	652
SnCl4	無色液體	－33	114

②SnCl4遇水極易水解生成SnO2·xH2O。

回答下列問題：

（1）導管a的作用是__________，裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為_____________ 。

（2）當觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)______ 現(xiàn)象時才開始點燃酒精燈，待錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續(xù)加熱。此時繼續(xù)加熱的目的有兩點：加快氯氣與錫反應和_________。

（3）若上述裝置中缺少裝置C(其它均相同)，則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應化學方程式為_______________________________。

（4）Cl2和Sn的反應產(chǎn)物有SnCl4和SnCl2，為了防止產(chǎn)品中帶入過多的SnCl2，裝置D可改為油浴加熱來控制溫度，該溫度范圍是________。

（5）制得的SnCl4產(chǎn)品中常含有SnCl2，可用如下方法測定產(chǎn)品純度：先準確稱量7.60g產(chǎn)品于錐形瓶中，再加過量的FeCl3溶液，發(fā)生反應：SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，再用0.1000 mol·L—1 K2Cr2O7標準溶液滴定生成的Fe2+，此時還原產(chǎn)物為Cr3+，消耗標準溶液 20.00 mL，則SnCl4產(chǎn)品的純度為_______________。

Answer 1

【答案】使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 黃綠色氣體時 使SnC14氣化，利于從混合物中分離出來 SnC14+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl 232℃~652℃ 85%

【解析】

由實驗裝置圖可知，裝置A中高錳酸鉀與濃鹽酸反應制備氯氣，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有HCl及水蒸氣，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中含有的HCl，裝置C中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，干燥氯氣，裝置D中干燥的氯氣與Sn在加熱條件下共熱反應生成SnCl4，裝置E的作用是冷凝收集SnCl4，裝置F中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入裝置E中使產(chǎn)物水解，裝置G中氫氧化鈉溶液的作用是吸收未反應的氯氣，防止污染空氣。

（1）導管a將圓底燒瓶和分液漏斗連通，能起到平衡氣壓，使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下的作用；燒瓶A中高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式為2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（2）因金屬錫易與氯氣、氧氣反應，反應前應先生成氯氣，利用生成的氯氣將裝置中的空氣排出，防止空氣中的氧氣干擾實驗，當觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體時，說明空氣已經(jīng)排盡；由題給四氯化錫受熱易揮發(fā)，點燃酒精燈使錫熔化后，繼續(xù)加熱可以加快氯氣與錫反應，還能使使四氯化錫氣化，利于其從混合物中分離出來，故答案為：黃綠色氣體時；使SnC14氣化，利于從混合物中分離出來；

（3）若上述裝置中缺少裝置C，氯氣中混有的水蒸氣會使生成的四氯化錫反應水解生成SnO2·xH2O和氯化氫，反應的化學方程式為SnC14+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl，故答案為：SnC14+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl；

（4）若改為油浴加熱來控制溫度達到使四氯化錫氣化，而二氯化錫不氣化的目的，應控制溫度范圍在232℃~652℃，故答案為：232℃~652℃；

（5）K2Cr2O7標準溶液與氯化亞鐵溶液反應的離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，由題給二氯化錫與氯化鐵反應的化學方程式可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：3SnCl2～6FeCl3～6FeCl2～K2Cr2O7，反應中消耗K2Cr2O7的物質(zhì)的量為0.1000 mol·L—1×0.02000L=2.000×10—3mol，則二氯化錫的含量為×100%=15%，則四氯化錫的純度為1—15%=85%，故答案為：85%。