无水四*化锡(SnCl4)常用作有机合成的*化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中...
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无水四*化锡(SnCl4)常用作有机合成的*化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器,设计组装一套实验装置制备SnCl4(每个装置最多使用一次)。
已知:①有关物理*质如下表
物质 | 颜*、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | |
Sn | 银白*固体 | 231.9 | 2260 | SnCl2易水解,SnCl4易水解生成固态二氧化锡, 锡与Cl2反应过程放出大量的热 |
SnCl4 | 无*液体 | -33 | 114 | |
SnCl2 | 无*晶体 | 246 | 652 |
②Fe3++S n2+—Fe2++Sn4+ Fe2+ + Cr2O72- +H+—Fe3++Cr3++H2O(未配平)
回答下列问题:
(1)“冷凝管”的名称是________,装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。
(2)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)_____。
(3)如何检验装置的气密*______,实验开始时的*作为_______。
(4)如果将制取的四*化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是出现白*烟雾,化学方程式为_______。
(5)可用重铬*钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量,准确称取该样品m g放于烧杯中,用少量浓盐*溶解,加入过量的*化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1重铬*钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示),在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____(用离子方程式表示)。
【回答】
【*】直形冷凝管 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管*入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密*良好 先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿*气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯 SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl 855/m 2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O
【解析】
(1)“冷凝管”的名称是直形冷凝管;装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备*气的反应,高锰*钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+,HCl中的*元素由-1价升高到0价生成*气,离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题*为:直形冷凝管;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)装置Ⅱ为制备*气的装置,产生的*气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫*可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的*气。将*气通入Ⅰ装置,*气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 。本小题*为:BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ 。
(3)检查装置的气密*用加热法,*作为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管*入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密*良好;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气,故实验开始时的*作为:先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿*气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题*为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管*入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密*良好;先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿*气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。
(4)根据表格所给信息,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,将四*化锡少许暴露于空气中,还可看到白*烟雾,说明水解产物中还有HCl,HCl与空气中的水蒸气形成盐*小液滴,现象为白雾,化学方程式为SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl。本小题*为:SnCl4+2H2O = SnO2+4HCl。
(5)用重铬*钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 、6Fe2+ + Cr2O72- +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-(或根据得失电子守恒判断),实验中消耗的n(K2Cr2O7)= 0.1000mol·L-1×0.015L=0.0015mol,则25.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.0015mol×3=0.0045mol,则250.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.045mol,m(SnCl2)=0.045mol×190g/mol=8.55g,则m*品中SnCl2的含量为8.55g/mg×100%=%;根据反应“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+”得出Sn2+的还原*强于Fe2+,Sn2+在空气中易被氧化,测定结果随时间延长逐渐变小是因为SnCl2被氧气氧化,发生2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O反应,滴定时消耗的重铬*钾的量减少,由此计算出的SnCl2量减小,测量结果变小。本小题*为:855/m ;2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。
知识点:*气
题型:实验,探究题
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