Question

三氯化硼（BCl₃）是一種重要的化工原料，可用于制取乙硼烷（B₂H₆），也可做有機(jī)合成的催化劑．某興趣小組擬選用下列裝置制備BCl₃．（已知：BCl₃的沸點(diǎn)為12.5℃．熔點(diǎn)為-107.3℃；2B+6HCl

△     .

.

2BCl3↑+3H2↑）

請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）按氣流方向連接各裝置的接口，順序?yàn)?div id="8pxren7" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

→h．
（3）裝置E的兩個作用是

 

、

 

，實(shí)驗(yàn)中若不用裝置C，可能產(chǎn)生的危險是

 

．
（4）BCl₃遇水產(chǎn)生大量的白霧，同時生成硼酸（H₃BO₃），其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）A中為濃鹽酸和二氧化錳的反應(yīng)，在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣；
（2）裝置連接的順序?yàn)闅怏w發(fā)生裝置---除雜裝置--反應(yīng)裝置--收集裝置--尾氣處理裝置的順序，以此可確定連接順序；
反應(yīng)的原理為3Cl₂+2B

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2BCl₃，實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，應(yīng)先后分別飽和食鹽水、濃硫酸得到純凈的氯氣，然后與B在加熱條件下反應(yīng)生成BCl₃，
（3）裝置E內(nèi)裝有堿石灰，可與氯氣反應(yīng)，防止污染空氣，具有吸水作用，可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入U形管；實(shí)驗(yàn)中若不用裝置C，可發(fā)生2B+6HCl

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2BCl₃+3H₂↑，氫氣和氯氣易發(fā)生爆炸；
（4）BCl₃發(fā)生水解反應(yīng)生成硼酸和HCl．

解答： 解：（1）根據(jù)裝置A的藥品和反應(yīng)條件可知該裝置是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

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Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

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Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹澳撑d趣小組擬選用下列裝置制備BCl₃”，依據(jù)的原理是3Cl₂+2B

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2BCl₃，所以裝置連接的順序應(yīng)該為氣體發(fā)生裝置---除雜裝置--反應(yīng)裝置--收集裝置--尾氣處理裝置的順序，又實(shí)驗(yàn)室制備氯氣中夾雜有氯化氫和水，且應(yīng)先除去HCl再除去水，按氣流方向連接各裝置的接口，順序?yàn)閍→e→d→j→k→b→c→f→g→h，故答案為：a→e→d→j→k→b→c→f→g；
（3）裝置E是一個盛有堿石灰的干燥管，其作用一方面是吸收未反應(yīng)的多余氯氣，另一個方面也防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入U形管，實(shí)驗(yàn)中若不用裝置C，則夾雜在氯氣中的氯化氫也會進(jìn)入盛有硼粉的玻璃管發(fā)生反應(yīng)2B+6HCl

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2BCl₃+3H₂↑，可能產(chǎn)生的危險是氫氣和氯氣混合氣體受熱易爆炸；
故答案為：防止空氣中的水進(jìn)入U形管；吸收多余的氯氣；氫氣與氯氣混合受熱易爆炸；
（4）BCl₃遇水產(chǎn)生大量的白霧，同時生成硼酸，是發(fā)生水解反應(yīng)的原因，發(fā)生的方程式為BCl₃+3H₂O=3HCl+H₃BO₃，
故答案為：BCl₃+3H₂O=3HCl+H₃BO₃．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦呖汲Ｒ婎}型，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，難度中等．