Question

6．四氯化錫（SnCl₄）常用于印染和電鍍工業(yè)．
【實驗Ⅰ】：金屬Sn的制備
（1）以錫石SnO₂為原料，用足量的焦炭作還原劑，在高溫下可制得粗錫，該反應的化學方程式為SnO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Sn+2CO．
（2）粗錫經電解精煉可得純錫，精煉時粗錫連接電源的正（填正、負極）．
【實驗Ⅱ】：SnCl₄的制備
某興趣小組用圖1裝置，用熔融的金屬錫11.9克與干燥純凈的氯氣制取無水SnCl₄，此反應過程放出大量的熱．
已知：①Sn的熔點：231℃
②SnCl₄熔點-33℃，沸點114.1℃，遇潮濕空氣極易水解
（3）裝置A中反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑．
（4）裝置B中應加入試劑為飽和食鹽水．
（5）反應開始生成SnCl₄后，可以先熄滅D處的酒精燈，理由是依靠反應放出的熱量維持Sn的熔化．
（6）有同學認為該實驗裝置設計有兩處明顯缺陷，其中一處應在F裝置后再連接X、Z（填符號）裝置（如圖2），選擇的理由是氯氣有毒，會污染空氣，可以用堿石灰或氫氧化鈉溶液吸收．
（7）實驗裝置改進后若在F中收集到20.9克SnCl₄，則錫的利用率約為80%．

Answer 1

分析 【實驗Ⅰ】：（1）根據反應物和生成物，利用質量守恒定律可寫出化學方程式；
（2）電解精煉可得純錫，精煉時的陰極發(fā)生還原反應生成得到純Sn，陽極為粗錫；
【實驗Ⅱ】：（3）A為實驗室用濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣的反應，據此寫離子方程式；
（4）根據實驗裝置圖可知，制得的氯氣中氯化氫和水，需要除去，先用飽和食鹽水除氯化氫，再用濃硫酸除水；
（5）根據題意，該反應放熱，停止加熱B裝置，可依靠反應放出的熱量維持Sn的熔化；
（6）本實驗中裝置最后排出的氣體為未反應的氯氣，氯氣有毒，會污染空氣，要吸收；
（7）根據SnCl₄可計算出參加反應的錫的質量，根據錫的利用率=$\frac{參加反應的錫的質量}{開始取用的錫的質量}$進而計算．

解答 解：【實驗Ⅰ】：（1）根據反應物和生成物，利用質量守恒定律可寫出化學方程式為SnO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Sn+2CO，
故答案為：SnO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Sn+2CO；
（2）電解精煉可得純錫，精煉時的陰極發(fā)生還原反應生成得到純Sn，陽極為粗錫，所以粗錫與電源正極相連，
故答案為：正；
【實驗Ⅱ】：（3）A為實驗室用濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣的反應，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（4）根據實驗裝置圖可知，制得的氯氣中氯化氫和水，需要除去，先用飽和食鹽水除氯化氫，再用濃硫酸除水，所以B裝置應加入飽和食鹽水，
故答案為：飽和食鹽水；
（5）該反應放熱，熄滅D處的酒精燈，可依靠反應放出的熱量維持Sn的熔化，
故答案為：依靠反應放出的熱量維持Sn的熔化；
（6）本實驗中裝置最后排出的氣體為未反應的氯氣，氯氣有毒，會污染空氣，氯氣可以用堿石灰或氫氧化鈉溶液吸收，故選X、Z，
故答案為：X、Z；氯氣有毒，會污染空氣，可以用堿石灰或氫氧化鈉溶液吸收；
（7）根據20.9克SnCl₄可計算出參加反應的錫的質量為$\frac{119}{261}$×20.9g=9.53g，所以錫的利用率=$\frac{參加反應的錫的質量}{開始取用的錫的質量}$×100%=$\frac{9.53}{11.9}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點評 本題考查較為綜合，涉及到物質的制備、電解、除雜等問題實驗方案的設計和評價，中等難度．