题目内容

【题目】四氯化锡可用作媒染剂。利用如图所示装置可以制备四氯化锡(部分夹持装置已略去);

有关信息如下表:

化学式

SnCl2

SnCl4

熔点/℃

246

-33

沸点/℃

652

144

其他性质

无色晶体,易氧化

无色液体,易水解

回答下列问题:

(1)戊装置中冷凝管的进水口为___________(填“a”或“b”)。

(2)用甲装置制氯气,MnO4-被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为________________________。

(3)将装置如图连接好,检查气密性,慢慢滴入浓盐酸,待观察到___________(填现象)后,开始加热丁装置,锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热丁装置,此时继续加热丁装置的目的是:①促进氯气与锡反应;②_______________________________。

(4)如果缺少乙装置,可能产生的后果是___________________;己装置的作用是__________________。

(5)某同学认为丁装置中的反应可能产生SnCl2杂质,以下试剂中可用于检测是否产生SnCl2 的有_______________(填标号)。

a.FeCl3溶液(滴有KSCN) b.H2O2溶液 C.溴水 d.AgNO3溶液

(6)反应中用去锡粒1.19g,反应后在戊装置的试管中收集到2.38 gSnCl4,则SnCl4的产率为____________________。

【答案】 a 2MnO4-+10C1-+16H+==2Mn2++5Cl2↑+8H2O 丁装置内充满黄绿色气体 使SnCl4气化,利于从混合物中分离出来 氯化氢与锡反应,降低产率,且可能发生氢气和氯气混合爆炸 除去余氯,防止污染空气;防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解 a c 91.2%

【解析】(1). 为增加冷凝效果,冷凝水应采用“下进上出”的方式,所以戊装置中冷凝管的进水口为a,故答案为:a;

(2). 用甲装置制氯气,MnO4-被还原为Mn2+,根据得失电子守恒和原子守恒,高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式为:2MnO4-+10C1-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:2MnO4-+10C1-+16H+==2Mn2++5Cl2↑+8H2O;

(3). 将装置如图连接好,检查气密性,慢慢滴入浓盐酸,待观察到丁装置内充满黄绿色气体后,说明装置中的空气已全部排出,此时开始加热丁装置,锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热丁装置,此时继续加热丁装置的目的是:①、可以促进氯气与锡反应;②、因SnCl4沸点较低,继续加热丁装置可以使SnCl4气化,利于SnCl4从混合物中分离出来,故答案为:丁装置内充满黄绿色气体;使SnCl4气化,利于从混合物中分离出来;

(4). 乙装置的作用是除去氯气中混有的HCl杂质,如果缺少乙装置,则氯化氢会与锡反应,降低SnCl4的产率,且可能发生氢气和氯气混合爆炸,己装置的作用是除去多余的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物SnCl4水解,故答案为:氯化氢与锡反应,降低产率,且可能发生氢气和氯气混合爆炸;除去余氯,防止污染空气、防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解;

(5). 根据题中信息可知,SnCl2具有还原性,易被氧化,向FeCl3溶液(滴有KSCN)或溴水中加入少量SnCl4样品,通过观察溶液颜色的变化检测是否含有SnCl2杂质,H2O2虽然也具有氧化性,但因为无明显现象,所以不能使用H2O2溶液进行检验,将SnCl4样品加入AgNO3溶液中,无论是否含有SnCl2杂质,均能生成白色沉淀,所以不能用AgNO3溶液检验样品中是否含有SnCl2杂质,故答案选:a、c;

(6). n(Sn)= =0.01mol,理论上生成SnCl4的质量为:m(SnCl4)=0.01mol×261g/mol=2.61g,则SnCl4的产率为×100%=91.2%,故答案为:91.2%。

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石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。

(1) 以Ni—Cr—Fe 为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为____________。设石墨晶体中碳碳键的键长为a m,金刚石晶体中碳碳键的键长为bm,则a_____b(填“>”、“<”或“=”),原因是_______________________________。

(2)比较下表碳卤化物的熔点,分析其熔点变化规律的原因是____________。

CCl4

CBr4

CI4

熔点/℃

-22.92

48.4(α型)

168(分解)

(3) 金、铜、锌等金属或合金常用作化学气相沉积法获取石墨烯的催化剂。左下表是铜与锌的部分电离能数据,对于“I1铜小于锌,而I2铜却大于锌”的事实,原因是_________________。

电离能/kJ·mol-1

I1

I2

铜

746

1958

锌

906

1733

(4)金刚石的晶胞如上图所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,若图中a为Zn2+,则S2-处于ZnS晶胞中的位置为___________________________。

(5)石墨烯中部分碳原子被氧化后,转化为氧化石墨烯。

①在图乙所示的氧化石墨烯中,取sp3杂化形式的原子有_________________(填元素符号);

②石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C 与相邻C原子间键能的变化是_____________(填“变大”、“ 变小”或“不变”)。

(6)石墨烯具有很大的比表面积,可望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am,12 g单层石墨烯单面的理论面积约为___________m2(列出计算式即可)。

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