题目内容

【题目】四氯化锡(SnCl4)常用于染色的媒染剂等,工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡,某研究性学习小组在实验室用以下装置模拟四氯化锡的制备(夹持装置略)。

已知:①金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似。

②SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解生成SnO2·xH2O,在潮湿的空气中发烟。

③SnCl2中的Sn2+易被氧化为Sn4+。

请回答下列问题:

(1)仪器F的名称是_______________,装置B中的试剂是_____________(填名称)。

(2)实验前应先点燃_________(填“A”或“E”)处的酒精灯,待__________(填实验现象)后,再点燃另外一处的酒精灯。

(3)若没有装置C(其他均相同),则D中发生的主要副反应的化学方程式为__________。

(4)该实验装置存在设计缺陷,你的改进措施为______________________________。

(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取0.7500g锡粉溶于足量稀盐酸中,向生成的SnCl2溶液中加入过量的FeCl3溶液,用物质的量浓度为0.1000molL-1 K2Cr2O7标准溶液滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下Cr2O72-可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液的体积为20.00mL。

①锡粒中锡的质量分数_____。

②若溶解锡粉的过程生成的SnCl2溶液中含有Sn,则测定结果将__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

【答案】直形冷凝管 饱和食盐水 A 整个装置中充满黄绿色气体 SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl 在装置G、H之间连接一个干燥装置(碱石灰、氯化钙和浓硫酸均可) 94.96% 偏低

【解析】

工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡,D装置烧瓶中含有Sn,则A目的是制取氯气,常用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取,发生的反应为MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓盐酸具有挥发性,加热促进挥发,水在加热条件下易变成水蒸气,所以生成的氯气中含有HCl、H2O;SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,为防止D中生成的SnCl4水解和Sn与HCl反应,则B、C要除去HCl、Cl2,用饱和的食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥Cl2;G中收集的物质是SnCl4,氯气具有毒性,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收;据以上分析解答。

工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡,D装置烧瓶中含有Sn,则A目的是制取氯气,常用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取,发生的反应为MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓盐酸具有挥发性,加热促进挥发,水在加热条件下易变成水蒸气,所以生成的氯气中含有HCl、H2O;SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,为防止D中生成的SnCl4水解和Sn与HCl反应,则B、C要除去HCl、Cl2,用饱和的食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥Cl2;G中收集的物质是SnCl4,氯气具有毒性,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收;

(1)仪器F的名称是直形冷凝管;结合以上分析可知装置B中的试剂是饱和食盐水;综上所述,本题答案是:直形冷凝管; 饱和食盐水。

(2)为防止装置内的空气与金属锡反应,应排净装置内的空气,所以实验前应先点燃A处的酒精灯,产生氯气,待整个装置中充满黄绿色气体后,再点燃另外一处的酒精灯;综上所述,本题答案是:A;整个装置中充满黄绿色气体。

(3)假设没有装置C,在D中除生成SnCl4外,SnCl4发生水解,反应为:SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl;综上所述,本题答案是: SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl。

(4) SnCl4发生水解,为防止水解,要防止H中的水蒸气进入G装置,所以改进措施为在装置G、H之间连接盛有碱石灰(氯化钙和浓硫酸均可)的干燥管(或U形管);综上所述,本题答案是:在装置G、H之间连接一个干燥装置(碱石灰、氯化钙和浓硫酸均可)。

(5) ①由氧化还原反应中得失电子守恒可得关系式:3Sn2+--6Fe3+--6 Fe2+- Cr2O72-,故3n(Sn)=n(Cr2O72-),锡粉中Sn 的质量分数为

0.1000×20.00×10-3×3×118.7/0.75×100%=94.96%;综上所述,本题答案是:94.96%。

②若溶解锡粉的过程生成的SnCl2溶液中含有Sn,则被氧化的Sn2+的量减小,消耗的K2Cr2O7标准溶液得体积偏小,则测定结果将偏低;综上所述,本题答案是:偏低。

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