Question

【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与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器，设计组装一套实验装置制备SnCl4（每个装置最多使用一次）。

已知：①有关物理性质如下表

物质	颜色、状态	熔点/℃	沸点/℃
Sn	银白色固体	231.9	2260	SnCl2易水解，SnCl4易水解生成固态二氧化锡， 锡与Cl2反应过程放出大量的热
SnCl4	无色液体	－33	114
SnCl2	无色晶体	246	652

②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+ Fe2+ + Cr2O72- +H+—Fe3++Cr3++H2O（未配平）

回答下列问题：

(1)“冷凝管”的名称是________，装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。

(2)用玻管（未画出）连接上述装置，正确的顺序是（填各接口的代码字母）_____。

(3)如何检验装置的气密性______，实验开始时的操作为_______。

(4)如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中，预期可看到的现象是出现白色烟雾，化学方程式为_______。

(5)可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量，准确称取该样品m g放于烧杯中，用少量浓盐酸溶解，加入过量的氯化铁溶液，再加水稀释，配制成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点，消耗标准液15.00mL，则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示)，在测定过程中，测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____（用离子方程式表示）。

Answer 1

【答案】直形冷凝管 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 关闭滴液漏斗活塞，将装置最后端的导气管插入水中，微热烧瓶，在导管末端有气泡产生，冷却烧瓶，在导管内形成一段高于液面的水柱，一段时间不发生变化，说明气密性良好 先打开Ⅱ中的活塞，待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后，点燃Ⅰ中的酒精灯 SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl 855/m 2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O

【解析】

装置Ⅱ为制备氯气的装置，产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体，将气体通过V装置，V装置中的饱和食盐水可除去HCl，再将气体通过Ⅳ装置，Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气，可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置，氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气，将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却，可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解，为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余的Cl2，可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。

（1）根据仪器特点解答仪器名称，装置II中KMnO4与HCl反应制Cl2；

（2）依据上述分析进行仪器连接；需注意制备的氯气应先除杂后干燥，干燥、纯净的氯气再和Sn反应，因为SnCl4易水解，应在收集SnCl4的装置后边连接干燥装置，防止空气中的水蒸气进入，同时要吸收尾气Cl2；

（3）气密性的检验可采用加热法，升高发生装置体系内气体的温度，可以增大压强，使体系内空气外逸，当温度恢复初始温度时，体系内压强减小，导致浸没在水中的导气管内倒吸一段水柱；防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解，实验开始应先通Cl2排尽装置中空气；

（4）根据信息书写方程式；

（5）用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时，发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 、6Fe2+ + Cr2O72- +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，可得关系式3Sn2+~Cr2O72-，由消耗的K2Cr2O7计算SnCl2，进一步计算SnCl2的含量；Sn2+具有强还原性，易被O2氧化。

（1）“冷凝管”的名称是直形冷凝管；装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备氯气的反应，高锰酸钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+，HCl中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气，离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题答案为：直形冷凝管；2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

（2）装置Ⅱ为制备氯气的装置，产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体，将气体通过V装置，V装置中的饱和食盐水可除去HCl，再将气体通过Ⅳ装置，Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气，可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置，氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气，将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却，可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解，为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气，可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 。本小题答案为：BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 。

（3）检查装置的气密性用加热法，操作为：关闭滴液漏斗活塞，将装置最后端的导气管插入水中，微热烧瓶，在导管末端有气泡产生，冷却烧瓶，在导管内形成一段高于液面的水柱，一段时间不发生变化，说明气密性良好；防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解，实验开始应先通Cl2排尽装置中空气，故实验开始时的操作为：先打开Ⅱ中的活塞，待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后，点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题答案为：关闭滴液漏斗活塞，将装置最后端的导气管插入水中，微热烧瓶，在导管末端有气泡产生，冷却烧瓶，在导管内形成一段高于液面的水柱，一段时间不发生变化，说明气密性良好；先打开Ⅱ中的活塞，待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后，点燃Ⅰ中的酒精灯。

（4）根据表格所给信息，SnCl4易水解生成固态二氧化锡，将四氯化锡少许暴露于空气中，还可看到白色烟雾，说明水解产物中还有HCl，HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，现象为白雾，化学方程式为SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl。本小题答案为：SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl。

（5）用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时，发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 、6Fe2+ + Cr2O72- +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，可得关系式3Sn2+~Cr2O72-（或根据得失电子守恒判断），实验中消耗的n(K2Cr2O7)= 0.1000mol·L-1×0.015L=0.0015mol，则25.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.0015mol×3=0.0045mol，则250.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.045mol，m(SnCl2)=0.045mol×190g/mol=8.55g，则mg产品中SnCl2的含量为8.55g/mg×100%=%；根据反应“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+”得出Sn2+的还原性强于Fe2+，Sn2+在空气中易被氧化，测定结果随时间延长逐渐变小是因为SnCl2被氧气氧化，发生2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O反应，滴定时消耗的重铬酸钾的量减少，由此计算出的SnClspan>2量减小，测量结果变小。本小题答案为：855/m ；2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。