Question

13．硫酸亞錫（SnSO₄）、四氯化錫（SnCl₄）常用于印染和電鍍工業(yè)．
（1）某研究小組設(shè)計(jì)SnSO₄制備路線如下：

已知：酸性條件下，錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種主要存在形式，Sn²⁺易被氧化；SnCl₂極易水解．
①SnCl₂酸溶后加入Sn粉的作用是調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化；
②步驟Ⅱ中用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒；步驟Ⅳ中需要洗滌固體SnO中含有的雜質(zhì)，檢驗(yàn)SnO中的Cl^-是否洗滌干凈的操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加滴加稀硝酸和AgNO₃溶液，若無白色沉淀生成現(xiàn)象，則證明SnO中的Cl^-已洗滌干凈．
③步驟Ⅴ涉及到的操作有：a．過濾  b．洗滌  c．蒸發(fā)濃縮  d．冷卻結(jié)晶  e．低溫干燥，則其正確的操作順序?yàn)閏dabe．（填字母序號(hào)）
（2）實(shí)驗(yàn)室擬用以下裝置，用熔融的金屬錫與干燥純凈的氯氣制取無水SnCl₄（SnCl₄熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114.1℃，遇潮濕空氣極易水解），此反應(yīng)過程放出大量的熱．

①裝置C中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸；儀器E的名稱為冷凝管．
②反應(yīng)開始生成SnCl₄時(shí)，可以先熄滅D（填字母序號(hào)）處的酒精燈，理由是熔融的金屬錫與氯氣反應(yīng)過程中放出大量的熱，能維持該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行．
③該實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)尚存在缺陷，改進(jìn)的方法是（包括儀器、試劑及連接位置等）需要溫度計(jì)；在裝置F后應(yīng)連接一個(gè)裝有堿石灰（或氫氧化鈉固體）的干燥管，．

Answer 1

分析 （1）由于Sn²⁺易水解、易被氧化，加入鹽酸，抑制Sn²⁺水解，加入Sn粉可以與鹽酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化，步驟Ⅱ?yàn)檫^濾，得SnCl₂溶液，向其中加碳酸氫銨，調(diào)節(jié)溶液pH，使Sn元素以SnO形式沉淀，再過濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄晶體，濾液D中含有大量的NH₄Cl等．
①加入Sn粉可以與鹽酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化；
②步驟Ⅱ?yàn)檫^濾；沉淀為SnO表面附著著Cl^-，要想檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈，用硝酸、硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl^-；
③步驟Ⅴ是用硫酸溶解后，從溶液中獲得晶體，濾液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，制得SnSO₄晶體；
（2）由于SnCl₄易水解，制備中應(yīng)在干燥環(huán)境中進(jìn)行，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，需要除去，防止Sn與HCl反應(yīng)，SnCl₄水解，A制備氯氣，B中盛放飽和氯化鈉反應(yīng)，除外HCl，C中盛放濃硫酸，干燥氯氣，D中Sn與氯氣反應(yīng)生成SnCl₄，F(xiàn)收集SnCl₄．
①裝置C中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸，儀器E的名稱為冷凝管；
②熔融的金屬錫與氯氣反應(yīng)過程中放出大量的熱，能維持該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；
③需要用溫度計(jì)；需要防止空氣中水蒸氣加入F中．

解答 解：（1）由于Sn²⁺易水解、易被氧化，加入鹽酸，抑制Sn²⁺水解，加入Sn粉可以與鹽酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化，步驟Ⅱ?yàn)檫^濾，得SnCl₂溶液，向其中加碳酸氫銨，調(diào)節(jié)溶液pH，使Sn元素以SnO形式沉淀，再過濾洗滌得純凈的SnO，加稀硫酸，得SnSO₄溶液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，制得SnSO₄晶體，濾液D中含有大量的NH₄Cl等．
①加入Sn粉可以與鹽酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化，
故答案為：調(diào)節(jié)溶液pH，還防止Sn²⁺被氧化；
②步驟Ⅱ?yàn)檫^濾，用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒，
沉淀為SnO表面附著著Cl^-，要想檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈，用硝酸、硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl^-，具體方案為：取最后一次濾液少許于試管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸銀溶液，觀察到無白色沉淀生成，說明洗滌干凈
故答案為：漏斗、玻璃棒；滴加稀硝酸和AgNO₃溶液，無白色沉淀生成；
③步驟Ⅴ是用硫酸溶解后，從溶液中獲得晶體，濾液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，制得SnSO₄晶體，操作順序?yàn)椋篶dabe，
故答案為：cdabe；
（2）由于SnCl₄易水解，制備中應(yīng)在干燥環(huán)境中進(jìn)行，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，需要除去，防止Sn與HCl反應(yīng)，SnCl₄水解，A制備氯氣，B中盛放飽和氯化鈉反應(yīng)，除外HCl，C中盛放濃硫酸，干燥氯氣，D中Sn與氯氣反應(yīng)生成SnCl₄，F(xiàn)收集SnCl₄．
①裝置C中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸，儀器E的名稱為冷凝管，故答案為：濃硫酸；冷凝管；
②熔融錫與氯氣化合的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且放出的熱足夠此反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，可以先熄滅D處的酒精燈，
故答案為：D；熔融的金屬錫與氯氣反應(yīng)過程中放出大量的熱，能維持該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；
③需要溫度計(jì)；在裝置F后應(yīng)連接一個(gè)裝有堿石灰（或氫氧化鈉固體）的干燥管，需要防止空氣中水蒸氣加入F中，
故答案為：需要溫度計(jì)；在裝置F后應(yīng)連接一個(gè)裝有堿石灰（或氫氧化鈉固體）的干燥管．

點(diǎn)評(píng) 本題可知物質(zhì)制備方案、化學(xué)工藝流程等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意對(duì)題目信息的運(yùn)用，難度中等．