Question

【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機合成的氯化催化劑。實驗室可用溢流法連續制備無水四氯化錫，實驗裝置圖如圖：

查閱資料可知：

①Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(l) ΔH=-511kJ/mol

②SnCl4易揮發，極易發生水解。

③相關物質的物理性質如下：

物質	Sn	SnCl4	CuCl2
熔點/℃	232	-33	620
沸點/℃	2260	114	993
密度/g·cm-3	7.310	2.226	3.386

回答下列問題：

(1)a管的作用是__________。

(2)A中反應的離子方程式是__________。

(3)D中冷卻水的作用是________________。

(4)尾氣處理時，可選用的裝置是__________(填序號)。

(5)錫粒中含銅雜質致D中產生CuCl2，但不影響E中產品的純度，原因是________。

(6)制得的SnCl4產品中常含有SnCl2，可用如下方法測定產品純度：先準確稱量7.60g產品于錐形瓶中，再加過量的FeCl3溶液，發生反應：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2，再用0.1000mol/LK2Cr2O7標準溶液滴定生成的Fe2+，此時還原產物為Cr3+，消耗標準溶液20.00mL，則SnCl4產品的純度為__________。

Answer 1

【答案】平衡壓強使濃鹽酸順利流下 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 避免SnCl4揮發 ② 常溫下，CuCl2為固體且密度比SnCl4大 85%

【解析】

根據裝置：A裝置制備氯氣：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，其中a可以平衡壓強，使濃鹽酸順利流下，B吸收雜質HCl氣體，C吸收水蒸氣，干燥純凈的Cl2與Sn在D中反應制得SnCl4，錫粒中含銅雜質使得D中產生的SnCl4中含有CuCl2，但因為CuCl2熔點高，為固體，且密度比SnCl4大，不會隨SnCl4液體溢出，E收集SnCl4液體，尾氣用盛放堿石灰的干燥管處理，據此分析作答。

(1)a管的作用是平衡濃鹽酸上下的氣體壓強，使濃鹽酸順利流下；

(2)A中濃鹽酸與MnO2混合加熱制取Cl2，反應的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(3)在D中制取的物質SnCl4中含有雜質CuCl2，SnCl4易揮發，所以D中冷卻水的作用是避免SnCl4揮發；

(4)尾氣中含有氯氣會導致大氣污染，因此一定要進行處理，可根據Cl2與堿反應的性質，用堿性物質吸收，同時為防止SnCl4水解，該裝置還具有干燥的作用，用盛放堿石灰的干燥管可滿足上述兩個條件，故合理選項是②；

(5)錫粒中含銅雜質致D中產生CuCl2，但因為常溫下，CuCl2為固體且密度比SnCl4大，故不影響E中產品的純度；

(6)滴定中，鐵元素化合價由+2價變為+3價，升高1價，Cr元素化合價由+6價變為+3價，降低3價，則有關系式：3SnCl2～6Fe2+～K2Cr2O7，n(SnCl2)=3n(K2Cr2O7) =3×0.1000mol/L×0.02L=0.006mol，故SnCl4產品的純度為×100%=85%。