Question

3．某化学兴趣小组拟探究锡及锡的化合物的部分性质．经查阅资料知：Sn的熔点231℃；SnC1₂易被氧化，且易水解；Sn（OH）₂常温下易分解，SnCl₄常温下为无色液体，熔点-33℃，沸点114.1℃，请回答下列问题：
（1）该小组用以下流程制备SnSO₄晶体．

①操作Ⅱ所需的实验仪器为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架（或带铁圈的铁架台）、火柴．
②过滤操作中玻璃棒的使用的注意事项为玻瑞棒有一定倾斜角；引流时烧杯尖嘴紧靠在玻璃棒上；玻瑞棒未端轻靠在多层滤纸上．
③操作I为沉淀的洗涤．请简述如何判断沉淀是否洗涤干净取洗涤液少许于试管中．滴入用HNO₃酸化的AgNO₃溶液．若无明显现象，则证明洗涤干净，否则洗涤不干净．
（2）用熔融的锡与干燥的氯气制备SnCl₄，提供的装置如下：

①装置Ⅲ为冷凝管，则水流从Q进入．
②请用大写英文字母按从左到右顺序连接组装仪器BJIKACDGHE．
③有同学指出②中连接的实验装置存在不足，不足之处为缺少尾气处理装置．
（3）测定锡粉质量分数的步骤为：取锡粉1.226g溶于盐酸中，加入过量的FeCl₃溶液，再用0.1000mol/LK₂Cr₂O₇溶液滴定Fe²⁺，消耗K₂Cr₂O₇溶液32.00mL，发生的反应为：6FeC1₂+K₂Cr₂O₇+14HC1═6FeC1₃+2KC1+2Cr C1₃+7H₂O．则锡粉的质量分数为（杂质不参与反应）93.18%．

Answer 1

分析 SnCl₄极易水解，反应应在无水环境下进行进行，Ⅰ中发生反应：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl及水蒸气，Ⅲ中试剂A为饱和食盐水除去HCl，可以降低氯气的溶解，浓硫酸吸收水蒸气，干燥氯气，氯气与Sn在Ⅳ反应生成SnCl₄，未反应的氯气，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气，干燥管中氯化钙吸收水蒸气，防止加入Ⅵ中使产物水解，以此解答该题．①②③发生的反应分别为Sn+2HCl→SnCl₂+H₂↑①，SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂②，6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl→6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O6Sn～K₂Cr₂O₇③由方程式①②③得知K₂Cr₂O₇～6FeCl₂～3SnCl₂～3Sn，根据转化关系进行计算．

解答 解：（1）①操作Ⅱ是由溶液制备晶体，需要蒸发浓缩、冷切结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，
故答案为：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架（或带铁圈的铁架台）、火柴；
②过滤操作中玻璃棒的使用时要防止液体外流，防止滤纸被划破等情况发生，
故答案为：玻瑞棒有一定倾斜角；引流时烧杯尖嘴紧靠在玻璃棒上；玻瑞棒未端轻靠在多层滤纸上；
③由于沉淀洗涤过程中表面可能附有氯离子，检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子即可，
故答案为：取洗涤液少许于试管中．滴入用HNO₃酸化的AgNO₃溶液．若无明显现象，则证明洗涤干净，否则洗涤不干净；
（2）①冷切时逆流原理冷切效果好，故应该下进上出，
故答案为：Q；
②Ⅰ中发生反应生成氯气，经过Ⅲ装置分别除去氯化氢、水蒸气，在Ⅳ中进行反应生成四氯化锡，经冷凝、回流，在Ⅵ中收集产物，最后连接干燥管，防止水解，则连接顺序为BJIKACDGHE，
故答案为：BJIKACDGHE；
③由于氯气有毒，排放易造成空气污染，缺少尾气处理装置，
故答案为：缺少尾气处理装置；
（3）①②③发生的反应分别为Sn+2HCl→SnCl₂+H₂↑①，SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂②，6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl→6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O6Sn～K₂Cr₂O₇③由方程式①②③得知K₂Cr₂O₇～6FeCl₂～3SnCl₂～3Sn，n（Sn）=3n（K₂Cr₂O₇）=3×0.1000mol/L×0.032L=0.0096mol，m（Sn）=n（Sn）×M（Sn）=0.0096mol×119g/mol=1.1424g，
锡粉样品中锡的质量分数=$\frac{m（Sn）}{m（样品）}$×100%=$\frac{1.1424g}{1.226g}$×100%=93.18%，
故答案为：93.18%．

点评 本题考查制备实验方案设计、对原理与装置的分析评价、物质检验方案设计等，注意阅读题目获取信息并迁移运用，难度中等．