题目内容
【题目】无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点231.9C)与Cl2 反应制备SnCl4装置如下图所示。
已知,① SnCl4在空气中极易水解生成SnO2xH2O;②SnCl2、SnCl4有关物理性质如下表。
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 652 |
SnCl4 | 无色液体 | -33 | 114 |
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________,其中发生反应的离子方程式为________。
(2)装置B、C 中盛装的试剂分别是_______、__________。
(3)当观察到装置F液面上方出现_____现象时才开始点燃酒精灯,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有:①加快氯气与锡反应,②__________。
(4)E装置中b的作用是___________。
(5)若制得产品中含有少量Cl2,则可采用下列_____(填字母)措施加以除去。
A.加入NaOH 萃取分液 B.加入足量锡再加热蒸馏
C.加入碘化钾冷凝过滤 D.加入饱和食盐水萃取
(6)可用滴定法测定最后产品的纯度。准确称取该样品mg加入到适量浓盐酸溶解,然后再加水稀释至250 mL,用移液管移取25.00 ml,稀释后的溶液于锥形瓶中,加入两滴淀粉溶液作指示制,用cmol/L 的KIO3 标准溶液进行滴定,平行滴定3 次,平均消耗V mL的标准溶液。已知滴定时发生的反应为:Sn2++IO3-+H+→Sn4++I2+H2O(未配平)。回答下列问题:
①判断达到滴定终点的现象为____________。
②产品中SnCl2(摩尔质量为M g/mol )的含量为____%(用含m、c、V、M 的代数式表示)。
【答案】 蒸馏烧瓶 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 饱和食盐水 浓硫酸 黄绿色气体时 使SnCl4气化,利于从混合物中分离出来 冷凝回流SnCl4、导气 B 当滴入最后一滴KIO3标准溶液时,锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
【解析】考查实验方案设计与评价,(1)根据仪器a的特点,仪器a为蒸馏烧瓶,装置A的作用是制备氯气,利用高锰酸钾的强氧化性,把Cl-氧化成Cl2,即离子方程式为2MnO4-+ 16H+ + 10Cl-=2Mn2+ +5Cl2 ↑+8H2O;(2)装置A中制备的氯气中混有HCl和水蒸气,对后续实验产生干扰,必须除去,因此装置B中盛放饱和食盐水,装置C中盛放浓硫酸;(3)点燃酒精灯之前,先通一段时间的氯气,排除装置中空气,即F液面上方出现黄绿色气体,再点燃酒精灯;装置E的作用是收集SiCl4,因此装置D的作用是制备SiCl4,继续加热的目的是①加快反应速率,②使SiCl4气化,利于从混合物中分离出来;(4)E装置中b的作用是冷凝回流SiCl4、导气;(5)A、SiCl4极易水解,因此不能用NaOH溶液,除去SiCl4的氯气,故A错误;B、加入足量的锡与氯气反应,生成SnCl2,根据表格中数据,再加热蒸馏,故B正确;C、加入的碘化钾与氯气反应,生成I2和KCl,产品中混有I2,故C错误;D、加入饱和食盐水,不能吸收Cl2,故D错误;(6)①根据滴定时的反应,I2能与Sn2+发生反应生成Sn4+和I-,滴定到终点的现象:当滴入最后一滴KIO3标准液时,锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色,且30s或半分钟不褪色;②根据得失电子数目守恒,V×10-3×c×6=n(Sn2+)×2,解得n(Sn2+)=3Vc×10-3mol,250mL溶液中n(Sn2+)=3×10-2Vcmol,即SnCl2的含量为%。