题目内容
【题目】四碘化锡(Snl4,M=627g/mol)是一种橙色针状晶体,遇水易发生水解,可在非水溶剂中由Sn和l2直接化合得到,实验装置如图(1)(加热装置略去)所示。
![]()
实验步骤如下:
组装仪器并加入药品后,通入冷凝水,加热圆底烧瓶,控制反应温度在80℃左右,保持回流状态,直到反应完全。取下仪器A、B,趁热将溶液倒入干燥的烧杯中,用热的CCl4洗涤圆底烧瓶内壁和锡片,并将洗涤液合并入烧杯内。再将烧杯置于冷水浴中冷却即析出Snl4晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称为___________,冷凝水的进口为____________(填“甲”或“乙”)。为了控制反应温度,对圆底烧瓶适宜的加热方式是____________________。
(2)仪器A中盛放的试剂为无水CaCl2,其作用为____________。
(3)反应完全的现象为__________,用热的CCl4洗涤圆底烧瓶内壁和锡片的目的是_______,从烧杯中获取产品的操作名称为______________。
(4)产品的纯度可用滴定法测定:称取m g产品,加入足量的水,使产品充分水解[SnI4+(2+x)H2O=SnO2·xH2O↓+4HI]。将上层清液全部定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于锥形瓶中,加入少量CCl4和几滴KSCN溶液,用c mol/L的标准FeCl3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准FeCl3溶液的体积为1mL。(已知:2Fe3++2I-
2Fe2++I2)
①下列关于滴定分析,不正确的是________。
a.图(2)中为避免滴定管漏液,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端
b.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶的内壁
c.当下层溶液变为紫红色且半分钟不褪色即为滴定终点
d.若不加CCl4,则测得样品的纯度可能偏高
②产品纯度的表达式为_________________。
【答案】球形冷凝管 乙 水浴加热 防止水蒸气进入圆底烧杯使产品水解 烧瓶中无紫色蒸气(或烧瓶内溶液的颜色变为无色) 使产品尽可能多的转移至烧杯,减小产品的损失 过滤 c d
(
)
【解析】
(1)由仪器B的结构可知为球形冷凝管,采取逆流原理通入冷凝水,充满整个冷凝管,充分冷凝,控制反应温度在80℃左右,可利用水浴加热;
(2)四碘化锡遇水易水解,装有无水CaCl2的干燥管可吸收空气中的水蒸气;
(3)根据碘蒸气为紫色,碘单质容易溶解在四氯化碳中分析;结合物质的状态及溶解性判断分离方法;
(4)①根据仪器的使用方法及反应原理分析判断;
②根据化学方程式书写关系式,然后计算物质的纯度。
(1)仪器B的名称为球形冷凝管,为使冷凝效果增强,冷凝水充满整个冷凝管,充分冷凝,因此冷凝水下进上出,所以进口为乙;实验要求控制反应温度在80℃左右,为便于控制反应温度,可利用80℃的水浴加热;
(2)四碘化锡遇水易水解,无水CaCl2具有吸水性质,装有无水CaCl2的干燥管可吸收空气中的水蒸气,这样可以防止空气中水蒸气进入反应器中,导致四碘化锡水解;
(3)碘蒸气为紫色,若反应完全,则烧瓶内无紫色气体存在;由于碘单质容易溶解在四氯化碳中,用热的CCl4洗涤圆底烧瓶内壁和锡片的目的是:使I2进入到有机溶剂中,与Sn反应转化为产品,产品尽可能多的转移至烧杯,减小产品的损失;由于烧杯置于冷水浴中,可以降低SnI4的溶解度,冷却即析出SnI4晶体,分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法为过滤;
(4)①a.图(2)中为避免滴定管漏液,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端,然后轻轻旋转,使内侧均匀覆盖一层凡士林,a正确;
b.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶的内壁,使尖嘴处的标准溶液进入锥形瓶,以便充分反应,b正确;
c.若滴定完全,再滴入最后一滴标准FeCl3溶液时,就会与SCN-发生反应,使溶液变为红色,且半分钟不褪色即为滴定终点,c错误;
d.四氯化碳用于萃取碘,使平衡右移,以使溶液中的碘离子被氯化铁充分氧化。若不加CCl4,由于化学平衡的存在,水解产生的I-不能被完全氧化,则消耗标准溶液的体积偏小,导致测得样品的纯度偏低,d错误
故合理选项是cd;
②由化学反应方程式:SnI4+(2+x)H2O=SnO2·xH2O↓+4HI;2Fe3++2I-
2Fe2++I2可得关系式SnI4——4HI——4Fe3+,n(Fe3+)总=(cmol/L×V×10-3L) ×
=cV×10-2mol,则n(SnI4)=
n(Fe3+)总=
×cV×10-2mol,所以产品纯度的表达式为
×100%=
×100%=
。