Question

硫酸亚锡(SnSO₄)、四氯化锡(SnCl₄)常用于印染和电镀工业。某研究小组设计制备SnSO₄与SnCl₄路线如下。完成下列填空：

(一)制备SnSO₄

已知：酸性条件下，锡在水溶液中有Sn^2＋、Sn^4＋两种主要存在形式，Sn^2＋易被氧化；SnCl₂极易水解。

(1)SnCl₂用盐酸进行酸溶的原因是_____________________。

(2)步骤Ⅱ中用到的玻璃仪器除烧杯外还有____________；步骤Ⅳ中需要洗涤固体SnO中含有的杂质，检验SnO中的Cl^-是否洗涤干净的操作为______________。

(3)步骤Ⅴ依次操作：蒸发浓缩、_________、_________、洗涤、低温干燥，即可得到产物。

(二)制备SnCl₄

实验室用熔融的金属锡与干燥纯净的氯气制取无水SnCl₄(SnCl₄熔点-33℃，沸点114.1℃，遇潮湿空气极易水解)，此反应过程放出大量的热。实验装置如图所示：

(4)仪器B的名称______________。

(5)图中尾气处理装置不够完善，改进的方法是：________________(可以画图，也可以用文字表述，需注明仪器、试剂及连接位置等)。

(6)若反应中用去锡粉11.9 g，反应后在锥形瓶中收集到23.8 g SnCl₄，则SnCl₄的产率为__________。

Answer

抑制Sn2＋的水解 漏斗、玻璃棒 取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，如果没有出现沉淀，说明洗涤干净，如果出现沉淀，说明没有洗涤干净 冷却结晶 过滤 冷凝管 E、F之间连装有碱石灰的干燥管 91.2%

【解析】

由于Sn2+易水解、易被氧化，加入盐酸，抑制Sn2+水解，加入Sn粉可以与盐酸反应，调节溶液pH，还防止Sn2+被氧化，步骤Ⅱ为过滤，得SnCl2溶液，向其中加碳酸氢铵，调节溶液pH=6～7，使Sn元素以SnO形式沉淀，再过滤洗涤得纯净的SnO，加稀硫酸，得SnSO4溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得SnSO4晶体，滤液D中含有大量的NH4Cl等，据此分析；

(一)(1)加入盐酸，抑制Sn2+水解；

(2)步骤Ⅱ为过滤；沉淀为SnO表面附着Cl-，要想检验滤渣是否洗涤干净，用硝酸、硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-；

(3)步骤Ⅴ是用硫酸溶解后，从溶液中获得晶体，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，制得SnSO4晶体；

(二)(1)仪器B的名称为冷凝管；

(2)由信息可知SnCl4遇水水解，F中氢氧化钠溶液中水蒸气易挥发进入E中；

(3)根据产率=×100%，据此解答即可。

(一)(1)SnCl2是强酸弱碱盐，在溶液中Sn2+易发生水解反应使溶液显酸性。加入盐酸，抑制Sn2+水解；

②步骤Ⅱ为过滤，用到的玻璃仪器除烧杯外还有漏斗、玻璃棒，步骤IV是分离难溶性固体与溶液的方法，是过滤，步骤Ⅳ中需要洗涤固体SnO中含有的杂质，检验SnO中的Cl-是否洗涤干净，使用的试剂是硝酸、硝酸银溶液，具体方案为：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银，如果没有出现沉淀，说明洗涤干净，如果出现沉淀，说明没有洗涤干净；

(3)步骤Ⅴ是用硫酸溶解SnO后，得到SnSO4溶液，从溶液中获得晶体，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，制得SnSO4晶体；

(二)(1)根据仪器结构可知仪器B为冷凝管；

(2)E收集产品，F中氢氧化钠溶液中水蒸气易挥发，沿导气管进入E中，易使SnCl4水解，所以改进的措施是在E和F之间增加干燥装置可以避免此种情况发生；

(3)11.9 g Sn粉的物质的量n(Sn)==0.1 mol，故根据Sn元素守恒可知应生成SnCl4极的物质的量为0.1 mol，其质量m(SnCl4)=0.1 mol×(119+4×35.5) g/mol=26.1 g，其产率=×100%≈91.2%。