题目内容
【题目】无水四氯化锡常用作媒染剂和有机合成中的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点232℃)与Cl2反应制备SnCl4,装置如图。
已知:①SnCl2、SnCl4有关物理性质:
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 652 |
SnCl4 | 无色液体 | ﹣33 | 114 |
②SnCl4极易水解生成SnO2H2O。
回答下列问题:
(1)导管a的作用是____________________________________________________________,装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)当观察到装置F液面上方______________时才开始点燃D处的酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的是____________________________。
(3)若上述装置中缺少装置C(其它均相同),则D处具支试管中发生的主要副反应化学方程式为____________________________________________________________。
(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入过多的SnCl2,可采取的措施是____________________________________________________________。
(5)滴定分析产品中2价Sn(II)的含量:用分析天平称取5.000 g产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,加入淀粉溶液,用0.1000 molL﹣1的碘标准溶液滴定至终点时消耗20.00 mL,则产品中Sn(II)的含量为____________________。
【答案】使分液漏斗内的液体顺利流下②防止氯气溢出污染空气 2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 出现黄绿色气体 加快氯气与锡反应的速率②使SnCl4气化,利于其从混合物中分离出来 SnCl4+(+2)H2O=SnO2H2O+4HCl 控制Sn与氯气的反应温度控制在232℃至652℃之间②通入过量氯气 4.760%
【解析】
根据图示装置特点,分析装置的作用、制备流程和涉及的反应。
由装置图可知装置A应为制备氯气装置,由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl及水蒸气,B中试剂饱和食盐水除去HCl,可以降低氯气的溶解,C中试剂为浓硫酸吸收水蒸气,干燥氯气,氯气与Sn在装置D中反应生成SnCl4,反应生成SnCl4,经冷却后在装置E中收集,未反应的氯气,用装置G吸收,为了防止尾气处理装置中水分进入装置E,在E和G之间用F装置干燥,以此解答该题;
(1)根据装置的特点及氯气的毒性分析,导管a的作用是:使分液漏斗内的液体顺利流下②防止氯气溢出污染空气;装置A是制备氯气,发生反应的离子方程式为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ;
(2)为了排除装置中的空气,当观察到装置F液面上方出现黄绿色气体时才开始点燃D处的酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的是:①加快氯气与锡反应的速率,②使SnCl4气化,利于其从混合物中分离出来;
(3)若上述装置中缺少装置C(其它均相同),则D中有水分,且由题干信息:SnCl4极易水解生成SnO2H2O,则发生的主要副反应化学方程式为:SnCl4+3H2O=SnO2H2O+4HCl;
(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入过多的SnCl2,根据表中给出的信息分析,为了保证Sn熔融,及确保两种化合物的分离,四氯化锡收集在E中,不让二氯化锡进入E中,二氯化锡不形成蒸气即可,可采取的措施是:①控制Sn与氯气的反应温度控制在232℃至652℃之间,②通入过量氯气;
(5)滴定反应中+2价Sn被碘氧化成+4价Sn,碘被还原成碘离子,根据电荷守恒得:n(I2)=n(Sn(II)),则产品中Sn(II)的质量为:119g/mol0.1000 molL﹣10.02L=0.238g,则产品中Sn(II)的含量为0.238g/5g