Question

14．硼是第IIIA族元素，單質(zhì)硼在加熱條件下能與多種非金屬反應(yīng)．某同學(xué)欲利用氯氣和單質(zhì)硼反應(yīng)制備三氯化硼．已知BC1₃的沸點(diǎn)為12.5℃，熔點(diǎn)為-107.3℃，遇水劇烈反應(yīng)，生成硼酸和鹽酸．
（1）該同學(xué)選用如圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置依次連接的合理順序?yàn)锳、B、D、C、E、D、F．

（2）A中反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（3）圖中g(shù)管的作用是保持氣壓平衡，便于分液漏斗中的液體流入蒸餾燒瓶，裝置E 的作用是冷凝并收集BC1₃．
（4）停止實(shí)驗(yàn)，正確的操作是先熄滅C處酒精燈，再拔F處導(dǎo)管，后熄滅A處酒精燈．
（5）硼酸是一元弱酸，其鈉鹽化學(xué)式為Na[B（OH）₄〕，則硼酸在水中的電離方程式是H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺．
（6）實(shí)驗(yàn)完成后，某同學(xué)向F中（溶液含有0.05mol/LNaC10、0.05mol/LNaCl、0.1mol/LN a0H）滴加品紅溶液，發(fā)現(xiàn)溶液褪色．現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液褪色的原因，請?jiān)诒碇锌崭裉幪钌蠑?shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)方案．

實(shí)驗(yàn)序號	0.1mol/L NaClO溶液/mL	0.1mol/L NaCl溶液/mL	0.2mol/L NaOH溶液/mL	H2O/mL	品紅溶液	現(xiàn)象
①	4.0	0	0	4.0	3滴	較快褪色
②	0	4.0	4.0	0	3滴	不褪色
③	4.0	0	4.0	0	3滴	緩慢褪色

結(jié)論：NaClO使品紅溶液褪色，溶液堿性越強(qiáng)褪色越慢．

Answer 1

分析 用氯氣和單質(zhì)硼反應(yīng)制備三氯化硼：在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl₂，但濃鹽酸具有揮發(fā)性，水被加熱也能蒸發(fā)，升高溫度加快濃鹽酸揮發(fā)、加快水蒸發(fā)，所以生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，濃硫酸具有吸水性，飽和食鹽水能吸收Cl₂，濃硫酸能干燥氣體，從而得到較純凈的Cl₂，防止生成的B和HCl、BCl₃水解；C中制得BCl₃，然后用E得到BCl₃固體，為防止生成的BCl₃水解E裝置之后需要干燥裝置，F(xiàn)吸收未反應(yīng)的Cl₂，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）A中二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl₂，生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，故連接B裝置用飽和食鹽水吸收氯化氫，再連接D裝置濃硫酸吸水干燥，C中生成BCl₃，用E得到BCl₃固體，為防止生成的BCl₃水解E裝置之后需要干燥裝置D，最后用F吸收未反應(yīng)的Cl₂；
故答案為：B；D；D；F；
（2）A中二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl₂，離子方程式為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）g管的作用是保持氣壓平衡，便于分液漏斗中的液體流入蒸餾燒瓶，BC1₃的沸點(diǎn)為12.5℃，熔點(diǎn)為-107.3℃，故用E裝置冰水冷凝并收集BC1₃；
故答案為：保持氣壓平衡，便于分液漏斗中的液體流入蒸餾燒瓶；冷凝并收集BC1₃；
（4）停止實(shí)驗(yàn)，先熄滅C處酒精燈，為防止倒吸，再拔F處導(dǎo)管，后熄滅A處酒精燈；
故答案為：先熄滅C處酒精燈，再拔F處導(dǎo)管，后熄滅A處酒精燈；
（5）硼酸是一元弱酸，其鈉鹽化學(xué)式為Na[B（OH）₄〕，則硼酸在水中的電離方程式是：H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺；
故答案為：H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺；
（6）向F中（溶液含有0.05mol/LNaC10、0.05mol/LNaCl、0.1mol/LN a0H）滴加品紅溶液，發(fā)現(xiàn)溶液褪色．探究溶液褪色的原因，三組對比試驗(yàn)應(yīng)溶液總體積相同，都為8mL溶液，故實(shí)驗(yàn)②氫氧化鈉溶液為4.0mL，實(shí)驗(yàn)①③褪色，說明NaClO使品紅溶液褪色，實(shí)驗(yàn)③褪色較慢，則溶液堿性越強(qiáng)褪色越慢；
故答案為：4.0；NaClO使品紅溶液褪色，溶液堿性越強(qiáng)褪色越慢．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作能力及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．