Question

13．四氯化錫是一種無色易流動的液體，可用于有機合成中的氯化催化劑．實驗室中用Cl₂和Sn粉在加熱條件下合成SnCl₄，實驗裝置如圖所示：（己知SnCl₄極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙）

回答下列問題：
（1）裝置A中盛裝溶液A的儀器名稱為分液漏斗，燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中盛裝的溶液為飽和食鹽水，裝置C中盛裝的是濃硫酸，若無此裝置，則裝置D中可能得到的副產(chǎn)物是SnO₂（或Sn（OH）₄、H₂SnO₃、H₄SnO₄也可）．
（3）冷卻水從裝置Fb（填“a”或“b”）口進入，裝置H的作用為吸收尾氣，裝的溶液為①④（填序號）．
①NaOH溶液     ②飽和食鹽水     ③濃硫酸    ④濃FeBr₂溶液
（4）為減少實驗誤差，可在裝置G和H之間添加連接盛有堿石灰的干燥管（或U形管）（填添加的裝置和試劑）．
（5）若實驗結(jié)束時，裝置G中收集到74.4g SnCl₄，裝置A中產(chǎn)生標準狀況下13.44L氣體，則SnCl₄的產(chǎn)率為95.0%．（Sn足量并不計氣體損耗．）

Answer 1

分析 工業(yè)上常用氯氣與金屬錫反應(yīng)制備四氯化錫，D裝置燒瓶中含有Sn，則A目的是制取氯氣，常用MnO₂和濃鹽酸在加熱條件下制取，發(fā)生的反應(yīng)為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進揮發(fā)，水在加熱條件下易變成水蒸氣，所以生成的氯氣中含有HCl、H₂O；SnCl₄為無色液體，熔點-33℃，沸點114℃，極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)，為防止D中生成的SnCl₄水解和Sn與HCl反應(yīng)，則B、C要除去HCl、Cl₂，用飽和的食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥Cl₂；G中收集的物質(zhì)是SnCl₄，氯氣具有強氧化性，溴化亞鐵具有還原性，能吸收氯氣，以此解答該題．

解答 解：（1）由裝置圖可知裝置A中盛裝溶液A的儀器名稱為分液漏斗，MnO₂和濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B用于除雜，可盛裝飽和食鹽水除去氯氣中的HCl，若沒有裝置C，水蒸氣會進入裝置D中，根據(jù)題目信息，生成的SiCl₄能與H₂O發(fā)生反應(yīng)：SnCl₄+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Sn（OH）₄+4HCl，加熱促進其水解，生成的Sn（OH）₄分解生成SnO₂，所以可能得到的副產(chǎn)物為SnO₂（或Sn（OH）₄、H₂SnO₃、H₄SnO₄也可），
故答案為：飽和食鹽水；SnO₂（或Sn（OH）₄、H₂SnO₃、H₄SnO₄也可）；
（3）冷卻水應(yīng)從下進上出，從b口進入F中，可起到充分冷卻的作用，裝置H用于吸收尾氣，可選用NaOH溶液，濃FeBr₂溶液等，
故答案為：b；吸收尾氣；①④；
（4）SnCl₄發(fā)生水解，為防止水解，要防止H中的水蒸氣進入G裝置，所以改進措施為在裝置G、H之間連接盛有堿石灰的干燥管（或U形管），
故答案為：連接盛有堿石灰的干燥管（或U形管）；
（5）根據(jù)反應(yīng)：Sn+2Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$SnCl₄，13.44L標準狀況下的Cl₂體積為0.6mol，理論上可得0.3molSnCl₄，其質(zhì)量=0.3mol×261g/mol=78.3g，故SnCl₄的產(chǎn)率=$\frac{74.4g}{78.3g}$×100%=95.0%，故答案為：95.0%．

點評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點，涉及鹽類水解、氣體制備和性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)方程式的計算等知識點，明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、實驗基本操作等是解本題關(guān)鍵，知道各個裝置作用及可能發(fā)生的反應(yīng)，題目難度中等．