题目内容

【题目】四氯化锡(SnCl4)常用作有机催化剂、烟雾弹和用来镀锡。某学习小组拟用干燥的氯气和熔融的锡制备 SnCl4 并测定产品的纯度。

已知:i.SnCl4 在空气中极易水解成 SnO2·xH2O;ii.有关物质的物理性质如下表所示。

物质

颜色

熔点/℃

沸点/℃

Sn

银白色

232

2260

SnCl2

白色

247

652

SnCl4

无色

-33

114

回答下列问题:

(1)装置 E 的仪器名称是_____,装置 C 中盛放的试剂是_____。

(2)装置 G 的作用是_____。

(3)实验开始时,正确的操作顺序为_____。

①点燃装置 A 处酒精灯 ②点燃装置 D 处酒精灯 ③打开分液漏斗活塞

(4)得到的产品显黄色是因含有少量_____,可以向其中加入单质___________(填物质名称)而除去。为了进一步分离提纯产品,采取的操作名称是_____。

(5)产品中含少量 SnCl2,测定产品纯度的方法:取 0.400 g 产品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用 0.0100 mo/L 碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液 8.00 mL 。

①滴定原理如下,完成 i 对应的离子方程式。

i._____Sn2++_____IO3-+_____H+= ________Sn4++_____I-+_____

ii.IO3-+5 I2-+6H+ = 3I2 + 3HO

②滴定终点的现象是_____。

③产品的纯度为_____%(保留一位小数)。

【答案】冷凝管 浓硫酸(浓 H2SO4) 吸收多余的 Cl2,防止污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止产品水解 ③①② Cl2 锡 蒸馏 3 1 6 3 1 3H2O 锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,半分钟不褪色 88.6

【解析】

在A装置中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,由于浓盐酸易挥发,所以生成的Cl2中混有HCl气体和水蒸气。B装置中,饱和食盐水可除去Cl2中的HCl,C装置用于干燥Cl2,所以应放入浓硫酸;在排尽装置内的空气后,加热D装置,让锡与Cl2反应生成SnCl4蒸汽,冷凝管冷凝后用F装置收集,同时用G装置吸收未反应的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入F中,引起SnCl4的水解。

(1)装置 E 的仪器名称是冷凝管,由以上分析知,装置 C 用于干燥氯气,应盛放的试剂是浓硫酸(浓 H2SO4)。答案为:冷凝管;浓硫酸(浓 H2SO4);

(2)装置 G 既可防止氯气进入大气,又可防止大气中的水蒸气进入装置,所以其作用是吸收多余的 Cl2,防止污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止产品水解。答案为:吸收多余的 Cl2,防止污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止产品水解;

(3)实验开始时,应先加药品再制氯气,最后发生Sn与Cl2的反应,所以正确的操作顺序为③①②。答案为:③①②;

(4)得到的产品显黄色是因含有少量Cl2,可以向其中加入单质锡,让其与Cl2反应生成SnCl4除去。由信息可知,杂质SnCl2的沸点比SnCl4高,可采取的操作名称是蒸馏。答案为:Cl2;锡;蒸馏;

(5)①利用得失电子守恒配平时,可先配含变价元素微粒的化学计量数,再利用电荷守恒、质量守恒配其它物质的化学计量数,从而得到配平的方程式为:3Sn2++IO3-+6H+= 3Sn4++I-+3H2O。答案为:3;1;6;3;1;3H2O;

②滴定终点时,发生反应IO3-+5 I2-+6H+ = 3I2 + 3HO,生成的I2使淀粉变蓝,从而得出产生的现象是锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,半分钟不褪色。答案为:锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,半分钟不褪色;

③由反应方程式可得关系式:3Sn2+——IO3-,n(Sn2+)=3n(IO3-)=3×0.0100 mo/L×8.00×10-3 L=2.4×10-4mol,产品的纯度为=88.6%。答案为:88.6。

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