Question

无水四氯化锡常用作媒染剂和有机合成中的氯化催化剂。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 有关物理性质：

物质	颜色、状态	熔点/℃	沸点/℃
SnCl2	无色晶体	246	652
SnCl4	无色液体	－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氯气流量，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 的碘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 Sn^2＋＋I₂=2I^－＋Sn^4＋)

Answer

平衡压强，使分液漏斗内液体顺利流下 2MnO4-＋16H+＋10Cl-=2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O 出现黄绿色气体 加快氯气与锡的反应速率 使 SnCl4 汽化，利于其从混合物中分离出来 SnCl4＋(x＋2)H2O=SnO2·xH2O＋4HCl 在 232 ℃到 652 ℃之间 4.76%

【解析】

由装置图可知，装置A应为制备氯气装置，由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl及水蒸气，B中饱和食盐水可以除去HCl，降低氯气的溶解，C中浓硫酸可以吸收水蒸气，干燥氯气；氯气与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，未反应的氯气，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。

(1)生成的氯气通过a进入浓盐酸上方，导致浓盐酸上方压强增大，从而使浓盐酸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中发生高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：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液面上方出现黄绿色气体时才开始点燃D处的酒精灯，待锡熔化后适当增大氯气流量，为了加快氯气与锡反应的速率，同时使SnCl4气化，利于其从混合物中分离出来，需要继续加热，故答案为：出现黄绿色气体；加快氯气与锡反应的速率，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，故答案为：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，为了保证Sn熔融，及确保两种化合物的分离，四氯化锡收集在E中，不让二氯化锡进入E中，二氯化锡不形成蒸气即可，可采取的措施是：①控制Sn与氯气的反应温度在232℃至652℃之间，②通入过量氯气，故答案为：在232℃至652℃之间；

(5)滴定反应中+2价Sn被碘氧化成+4价Sn，碘被还原成碘离子，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%，故答案为：4.76%。