无水四*化锡常用作媒染剂和有机合成中的*化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点232℃)与Cl2反应制备SnCl4...
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无水四*化锡常用作媒染剂和有机合成中的*化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点 232 ℃)与 Cl2反应制备 SnCl4,装置如图。
已知:①SnCl2、SnCl4 有关物理*质:
物质 | 颜*、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无*晶体 | 246 | 652 |
SnCl4 | 无*液体 | -33 | 114 |
②SnCl4 极易水解生成 SnO2·xH2O。回答下列问题:
(1)导管 a 的作用是_____,装置 A 中发生反应的离子方程式为_____。
(2)当观察到装置 F 液面上方_____时才开始点燃 D 处的酒精灯,待锡熔化后适当增大*气流量,继续加热。此时继续加热的目的是①_________;②_____。
(3)若上述装置中缺少装置 C( 其它均相同) ,则D处具支试管中发生的主要副反应化学方程式为_____。
(4)Cl2和锡的反应产物有 SnCl4 和 SnCl2,为防止产品中带入过多的 SnCl2,可使用的温度范围是_____。
(5)滴定分析产品中 Sn(Ⅱ)的含量:用分析天平称取 5.000g 产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,加入淀粉溶液,用 0.1000 mol·L-1 的*标准溶液滴定至终点时消耗 20.00 mL,则产品中 Sn(Ⅱ)的含量为_____。(已知 Sn2++I2=2I-+Sn4+)
【回答】
(1). 平衡压强,使分液漏斗内液体顺利流下 (2). 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (3). 出现黄绿*气体 (4). 加快*气与锡的反应速率 (5). 使 SnCl4 汽化,利于其从混合物中分离出来 (6). SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HCl (7). 在 232 ℃到 652 ℃之间 (8). 4.76%
【解析】
由装置图可知,装置A应为制备*气装置,由于盐*易挥发,制备的*气中含有HCl及水蒸气,B中饱和食盐水可以除去HCl,降低*气的溶解,C中浓硫*可以吸收水蒸气,干燥*气;*气与Sn在装置D中反应生成SnCl4,生成的SnCl4经冷却后在装置E中冷凝收集,未反应的*气,用装置G吸收,为了防止尾气处理装置中水分进入装置E,在E和G之间用F装置干燥,以此分析解答。
【详解】(1)生成的*气通过a进入浓盐*上方,导致浓盐*上方压强增大,从而使浓盐*可以顺利进入烧瓶中,所以导管a的作用是使分液漏斗内的液体顺利流下;装置A中发生高锰*钾和浓盐*反应生成*化锰、*气和水,反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故*为:平衡压强,使分液漏斗内的液体顺利流下;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)为了排除装置中的空气,当观察到装置F液面上方出现黄绿*气体时才开始点燃D处的酒精灯,待锡熔化后适当增大*气流量,为了加快*气与锡反应的速率,同时使SnCl4气化,利于其从混合物中分离出来,需要继续加热,故*为:出现黄绿*气体;加快*气与锡反应的速率,使SnCl4气化;利于其从混合物中分离出来;
(3)若上述装置中缺少装置C(其它均相同),D装置中含有水蒸气,SnC14易水解,则D处具支试管中发生的主要副反应化学方程式为SnC14+(x+2)H2O=SnO2•xH2O+4HCl,故*为:SnC14+(x+2)H2O=SnO2•xH2O+4HCl;
(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入过多的SnCl2,根据表中给出的信息分析,为了保*Sn熔融,及确保两种化合物的分离,四*化锡收集在E中,不让二*化锡进入E中,二*化锡不形成蒸气即可,可采取的措施是:①控制Sn与*气的反应温度在232℃至652℃之间,②通入过量*气,故*为:在232℃至652℃之间;
(5)滴定反应中+2价Sn被*氧化成+4价Sn,*被还原成*离子,根据Sn2++I2=2I-+Sn4+得:n(I2)=n(Sn2+),则产品中Sn(II)的质量为:119g/mol×0.1000mol•L-1×0.02L=0.238g,产品中Sn(II)的含量为×100%=4.76%,故*为:4.76%。
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:实验,探究题
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