Question

【題目】I硼位于ⅢA族，三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點(diǎn)，也是重要的化工原料。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。

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：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）常溫下，高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng)，而且不需要加熱，兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價(jià)態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方式：___________________ 。

（2）E裝置的作用是_______________。如果拆去B裝置，可能的后果是__________________________。

（3）三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________；

（4）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A處酒精燈，后點(diǎn)燃D處酒精燈

②先點(diǎn)燃D處酒精燈，后點(diǎn)燃A處酒精燈

③同時(shí)點(diǎn)燃A、D處酒精燈

（5）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；若無氣泡產(chǎn)生，則樣品中無硼粉。

II.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑，其pH的變色范圍如下：甲基橙：3.1～4.4　石蕊：5.0～8.0　酚酞：8.2～10.0用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液，反應(yīng)恰好完全時(shí)，下列敘述正確的是 _____________________________

A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑

B．溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑

C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑

D．溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑

（6）使用酸堿中和滴定的方法，用0.01 moL/L鹽酸滴定錐形瓶中未知濃度的NaOH溶液，下列操作能夠使測(cè)定結(jié)果偏高的是___________________

A用量筒量取濃鹽酸配制0.01 mol/L稀鹽酸時(shí)，量筒用蒸餾水洗凈后未經(jīng)干燥直接量取濃鹽酸

B配制稀鹽酸定容時(shí)，俯視容量瓶刻度線

C滴定結(jié)束時(shí)，讀數(shù)后發(fā)現(xiàn)滴定管下端尖嘴處懸掛有一滴液滴

D滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶?jī)?nèi)壁附著的鹽酸沖下

Answer 1

【答案】2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑冷卻和收集三氯化硼硼粉遇氯化氫反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，加熱條件下氫氣和氯氣的混合氣體易爆炸BCl3 + 3H2O= H3BO3 + 3HCl↑①NaOHDA C

【解析】

（1）在A裝置中用高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)可以制取氯氣，反應(yīng)的方程式為：2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑；（2）由于濃鹽酸有揮發(fā)性，所以在氯氣中含有HCl氣體，用飽和NaCl溶液除去HCl雜質(zhì)，用濃硫酸進(jìn)行干燥，在D中發(fā)生反應(yīng)：3Cl2 +2B2BCl3 ；在 E裝置的作用是冷卻和收集三氯化硼；如果拆去B裝置，可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)2B＋6HCl2BCl3 ↑＋3H2 ↑，在D中加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發(fā)生爆炸；（3）三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3 )和白霧，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是BCl3 ＋3H2O=H3 BO3 ＋3HCl↑；因此在實(shí)驗(yàn)室保存三氯化硼的注意事項(xiàng)要密封保存，防止受潮水解；（4）①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。②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。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，故錯(cuò)誤，答案選①；（5）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；II.A、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應(yīng)恰好完全時(shí)，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應(yīng)選擇堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，即酚酞，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應(yīng)恰好完全時(shí)，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應(yīng)選擇堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，即酚酞，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應(yīng)恰好完全時(shí)，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應(yīng)選擇堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，即酚酞，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應(yīng)恰好完全時(shí)，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應(yīng)選擇堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，即酚酞，選項(xiàng)D正確；答案選D；（6）A、用量筒量取濃鹽酸配制0.01 mol/L稀鹽酸時(shí)，量筒用蒸餾水洗凈后未經(jīng)干燥直接量取濃鹽酸，則濃鹽酸被稀釋，所配鹽酸濃度偏低，滴定時(shí)消耗的鹽酸體積偏大，測(cè)得氫氧化鈉的濃度偏高；B、配制稀鹽酸定容時(shí)，俯視容量瓶刻度線，則所加蒸餾水偏少，鹽酸濃度偏高，滴定時(shí)消耗的鹽酸體積偏小，測(cè)得氫氧化鈉的濃度偏低；C、滴定結(jié)束時(shí)，讀數(shù)后發(fā)現(xiàn)滴定管下端尖嘴處懸掛有一滴液滴，則消耗鹽酸體積偏大，所測(cè)氫氧化鈉溶液濃度偏高；D、滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶?jī)?nèi)壁附著的鹽酸沖下，不影響滴定結(jié)果。答案選AC。