Question

无水四氯化锡（SnCl₄）常用作有机合成的氯化催化剂，实验室可用“溢流法”连续制备。SnCl₄易挥发，极易发生水解，Cl₂极易溶于SnCl₄。制备原理与实验装置如图所示：

Sn(s)+2Cl₂(g)=SnCl₄(l)   ΔH=–511kJ∙mol^－1

可能用到的有关数据如下：

物质	Sn	SnCl4	CuCl2
熔点/℃	232	-33	620
沸点/℃	2260	114	993

制备过程中，锡粒逐渐被消耗，须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl₄液面升至侧口高度时，液态产物经侧管流入接收瓶。回答下列问题：

（1）Sn在周期表中的位置为_______________

（2）a管的作用是_______________，A中反应的离子方程式是______________。

（3）装置D的作用是________________，装置E中冷却水的作用是___________。

（4）加热Sn粒之前要先让氯气充满整套装置，其目的是___________________。

（5）锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl₂，但不影响F中产品的纯度，原因是________。实验所得SnCl₄因溶解了Cl₂而略显黄色，提纯SnCl₄的方法是____(填序号)。

a.用NaOH溶液洗涤再蒸馏    b.升华      c.蒸馏      d.过滤

（6）尾气处理时，可选用的装置是________（填序号）。

（7）SnCl₄在空气中与水蒸气反应除生成白色SnO₂·xH₂O固体，还可以看到大量白雾，化学方程式为___________________________________。

Answer

第5周期IVA族 平衡压强，使浓盐酸能够顺利流下 2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 使氯气充分干燥 避免四氯化锡气化而损失，导致产率下降 排除装置内的空气和少量的水汽 CuCl2熔点较高，不会随四氯化锡液体溢出 c 乙 SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1

【解析】

SnCl4极易水解，反应应在无水环境下进行进行，装置A：采用KMnO4和浓盐酸反应的方法制取Cl2，反应还生成MnCl2，反应的方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，制取的氯气中含有氯化氢，B中试剂为饱和食盐水，可以降低氯气的溶解，通过饱和的氯化钠溶液洗去氯气中的氯化氢，SnCl4在空气中极易水解，利用浓硫酸的吸水性干燥氯气，防止产生SnCl4水解；然后Cl2和锡的反应，制备SnCl4，冷水冷却，可将气态的SnCl4冷凝回流收集产物；反应时应先通入氯气，将装置内的空气和水汽排出，以此解答该题。

(1) Sn在周期表中的位置为第5周期IVA族 ，

故答案为：第5周期IVA族；

(2)导管a的作用是平衡压强，可使分液漏斗内的浓盐酸顺利流下，实验采用KMnO4和浓盐酸反应的方法制取Cl2，反应还生成MnCl2，则反应的离子方程式为2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

故答案为：平衡压强，使浓盐酸顺利流下；2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3)C、D都为浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，D可使氯气充分干燥，故答案为：使氯气充分干燥；

SnCl4易挥发，冷水可降低温度，避免四氯化锡气化而损失，导致产率下降，

故答案为：避免四氯化锡气化而损失，导致产率下降；

(4) SnCl4易挥发，极易发生水解，需保证制取环境干燥，Sn能与氧气反应，加热Sn粒之前要先让氯气充满整套装置排除装置内的空气和少量的水汽；

故答案为：排除装置内的空气和少量的水汽；

(5) 锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl2，但不影响F中产品的纯度，原因是氯化铜的熔点较高，不会随四氯化锡液体流出，SnCl4中除去Cl2，由于沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法除去氯气，故选c，

故答案为：氯化铜的熔点较高，不会随四氯化锡液体流出；c；

(6)尾气含有氯气，为避免四氯化锡水解，应用碱石灰，故选乙，

故答案为：乙；

(7)SnCl4在空气中与水蒸气反应除生成白色SnO2·xH2O固体，还可以看到大量白雾为氯化氢，根据原子个数守恒配平化学方程式，故化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1，

故答案为：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O+4HC1。