Question

SnCl₄是一种重要的工业原料，常作媒染剂等。已知SnCl₄常温下是无色液体，在潮湿空气中易水解，熔点－36℃，沸点114℃。工业上制备SnCl₄的工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）粗锡电解精炼时，常用硅氟酸（化学式为H₂SiF₆）和硅氟酸亚锡（化学式为SnSiF₆）为电解液。已知H₂SiF₆为强酸，则用硅氟酸溶解氧化亚锡的离子方程式为______。硅氟酸有腐蚀性，能与SiO₂反应。电解时可选取下列电解槽中的________。

a．玻璃电解槽       b．不锈钢电解槽       c．塑料电解槽

阴极发生的电极反应式为_________。

（2）某同学模拟工业制法设计了由Sn与Cl₂反应制取SnCl₄的实验装置如下：

①a中浓盐酸与烧瓶内固体反应生成Cl₂，则烧瓶内固体可以选用_________；仪器b的名称为_________。

②装置D的主要缺点是___________；除此之外,整套装置还有的缺点是_______。

③SnCl₄溶液中加入适量的NaOH溶液，产生白色沉淀(二元酸)，再加过量的NaOH溶液，白色沉淀溶解。试写出反应生成白色沉淀的离子方程式_________。

④若实验中取用锡粉5.95 g，反应后，E中广口瓶里收集到12.0 g SnCl₄。则SnCl₄的产率为_________。

Answer

2H+ + SnO=Sn2++H2O c Sn2++2e－= Sn KMnO4或KClO3 蒸馏烧瓶 缺少温度计 E与F之间缺少干燥装置 Sn4++4OH-=H2SnO3↓+H2O 92.0%

【解析】（1）已知H2SiF6为强酸，则用硅氟酸溶解氧化亚锡的离子方程式为2H++SnO=Sn2++H2O。硅氟酸有腐蚀性，能与SiO2反应。显强酸性，也能与铁反应，因此电解时可选取塑料电解槽，答案选c；电解时阴极发生得到电子的还原反应，电极反应式为Sn2++2e－= Sn。（1）①由于制备氯气时不能加热，则烧瓶内固体可以选用KMnO4或KClO3；根据装置b的结构特点和应用可知为蒸馏烧瓶；②根据装置D的结构可知蒸馏时还缺少温度计；装置F中的水蒸气会进入装置E中导致SnCl4水解，所以应该在装置E、F之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管），防止空气中的水蒸气进入装置E中；③SnCl4溶液中加入适量的NaOH溶液，产生白色沉淀(二元酸)，白色沉淀是H2SnO3，反应的离子方程式为Sn4++4OH-=H2SnO3↓+H2O；④根据反应：Sn+2Cl2SnCl4，5.95 g锡的物质的量是5.95g÷119g/mol＝0.05mol，理论上可得0.05molSnCl4，其质量=0.05mol×261g/mol=13.05g，故SnCl4的产率=12.0g/13.05g×100%=92.0%。

点睛：本题具有基础性、灵活性和拓展性特点，与近年高考命题具有相似性，通过本题的分析和解答，体验如何应用信息设计相应实验的基本套路，提升同学们的应试能力。解答本题的关键：一、明确实验目的是制备纯净SnCl4，结合SnCl4（易水解）从而得出装置存在的缺陷、副产物的产生等。二、计算SnCl4的产率时要结合反应方程式找出理论值，然后用实际得到的SnCl4质量与理论值相比即可。