Question

【题目】锡为第IVA族具有可变价的金属元素，其单质沸点为2260℃。四氯化锡(SnCl4)是无色液体，熔点-33℃，沸点114℃，极易水解，在潮湿的空气中发烟。实验室中可用氯气与过量金属锡通过下图装置制备SnCl4 (夹持装置已略去)。

(1)仪器C的名称为___________，装置乙中的试剂是_____________。

(2)装置甲中发生反应的化学方程式为___________________________________。

(3)氯气与锡的反应类似与铁的反应，但该实验中对装置丁要持续加热，其原因是_____________。

(4)你认为该实验装置需要进行的改进是：__________________________________________。

(5)用下列方法和步骤测定所用金属锡样品的纯度(杂质不参加反应)

①将2.000g锡完全溶于过量稀盐酸中，并用所得溶液去还原过量的FeCl3稀溶液，最后得100.00mL 溶液。写出第二步反应的离子方程式：_____________________________。

②取①所得溶液amL用0.100 mol·L-1 的K2Cr2O7溶液滴定，发生如下反应：6FeCl2+ K2Cr2O7+ 14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。

K2Cr2O7溶液应注入到____式(填"酸或碱”) 滴定管中。到达滴定终点时用去bmL。则样品中锡的质量分数为_______%(用含a、b 的最简代数式表示)。

Answer 1

【答案】 蒸馏烧瓶 饱和食盐水 MnO2 + 4HCl (浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 要将SnCl4蒸馏出 在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管 Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+ 酸 %

【解析】工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡，丁装置烧瓶中含有Sn，则甲装置的目的是制取氯气，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，在潮湿的空气中发，为防止丁中生成的SnCl4水解和Sn与HCl反应，则乙、丙装置要除去HCl、H2O，用饱和的食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥Cl2；己中收集的物质是SnCl4。

(1)根据装置图，仪器C为蒸馏烧瓶，根据上述分析，装置乙中的试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，故答案为：蒸馏烧瓶；饱和食盐水；

(2)装置甲中固体B为黑色粉末，为二氧化锰，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)氯气与锡的反应类似与铁的反应，生成的SnCl4需要及时蒸馏出去，便于提高原料的利用率，因此实验中对装置丁要持续加热，故答案为：要将SnCl4蒸馏出；

(4)SnCl4发生水解，为防止水解，要防止外界的水蒸气进入己装置，所以改进措施为在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管，同时可以吸收未反应的氯气，防止污染环境，故答案为：在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管；

(5)①将2.000g锡完全溶于过量稀盐酸中，锡与盐酸发生反应：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑，用所得溶液去还原过量的FeCl3稀溶液，发生的反应为：SnCl2+2FeCl3═SnCl4+2FeCl2，反应的离子方程式为Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+，故答案为：Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+；

②K2Cr2O7溶液具有强氧化性，可氧化腐蚀橡胶，则K2Cr2O7溶液应装在酸式滴定管中，滴定时发生反应：6 Fe2++Cr2O72-+14 H+═6 Fe3++2 Cr3++7 H2O，根据方程式可得关系式3Sn～3SnCl2～6FeCl3～6FeCl2～K2Cr2O7，反应中消耗的K2Cr2O7的物质的量为0.100mol/L×b×10-3L，故n(Sn)=3n(K2Cr2O7)× =3×0.100mol/L××10-3L=mol，Sn的质量为： mol×118.7g/mol=g，样品中锡的质量分数为： ×100%=%，故答案为：酸；%。