Question

【題目】硼位于ⅢA族，三氯化硼 (BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機(jī)合成的催化劑，三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)。

查閱資料：①BCl3的沸點(diǎn)為12.5 ℃，熔點(diǎn)為－107.3 ℃；

②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；

③硼與鋁的性質(zhì)相似，也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置，利用氯氣和單質(zhì)硼反應(yīng)制備三氯化硼

回答下列問(wèn)題：

(1)寫出A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，

(2)B的作用 ，C的作用 ，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后在E中收集到的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)

(3)G的作用是吸收含Cl2尾氣，寫出G中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，

(4)實(shí)驗(yàn)中可以用一個(gè)盛裝 (填試劑名稱)的干燥管代替F和G裝置，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便。

(5)為了順利完成實(shí)驗(yàn)，正確的操作是 (填序號(hào))

①先點(diǎn)燃D處酒精燈，后點(diǎn)燃A處酒精燈

②先點(diǎn)燃A處酒精燈，后點(diǎn)燃D處酒精燈

③同時(shí)點(diǎn)燃A、D處酒精燈

(6)請(qǐng)你補(bǔ)充完整下面的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉：取少量樣品于試管中，滴加濃 (填化學(xué)式)溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉；若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則樣品中無(wú)硼粉。

Answer 1

【答案】(1)MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)除氯氣中的HCl；干燥氯氣；BCl3

(3)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(4)堿石灰(5)②(6)NaOH

【解析】

試題分析：(1)在A裝置中用二氧化錳固體粉末與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)可以制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2 + 4HClMnCl2 + Cl2↑+ 2H2O；

(2)B裝置的作用是吸收Cl2中混有的HCl，C裝置中濃硫酸的作用是干燥氯氣，利用冰水冷卻，有利于E中收集三氯化硼，化學(xué)式為BCl3；

(3)G中NaOH溶液的作用是吸收含有氯氣的尾氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O；

(4)F裝置用于吸收水蒸氣，避免G裝置中的水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)形管．G裝置可以盛裝氫氧化鈉溶液吸收尾氣，故實(shí)驗(yàn)中可以用一個(gè)盛裝堿石灰的干燥管來(lái)代替F+G裝置；

(5)①若先點(diǎn)燃D處酒精燈，這時(shí)B就與裝置中的空氣發(fā)生反應(yīng)得到B2O3，再點(diǎn)燃A處酒精燈也不能產(chǎn)生BCl3了，故錯(cuò)誤；②先點(diǎn)燃A處酒精燈，待整套裝置中都充滿Cl2后再點(diǎn)燃D處酒精燈，使之發(fā)生反應(yīng)，故正確；③同時(shí)點(diǎn)燃A、D處酒精燈也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生B2O3，影響制備BCl3，錯(cuò)誤；故答案為②；

(6)由于B的性質(zhì)與Al相似，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣，所以取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉，若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則樣品中無(wú)硼粉。