Question

【題目】三氯化硼是一種重要的化工原料。某同學(xué)設(shè)計的三氯化硼制備裝置如下圖：

【查閱資料】

①BCl3的熔點為―107.3 ℃，沸點為12.5 ℃

②2B＋6HCl2 BCl3＋3H2

請回答下列問題：

（1）A裝置可用高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）為了完成三氯化硼的制備，裝置從左到右的接口連接順序為：_______________

a→(___,___)→(___,___) →(___,___)→(___,___)→j。

（3）裝置E中的試劑為_______，如果拆去E裝置，可能的后果是 _____________。

（4）D裝置中發(fā)生反應(yīng)前先通入一段時間的氯氣，其目的是__________，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _________________________。

（5）三氯化硼與水能劇烈反應(yīng)生成兩種酸，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ___________。

Answer 1

【答案】 2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋8H2O＋5Cl2↑ hi，fg(或gf)，bc(或cb)，de 飽和食鹽水 硼粉與氯化氫反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發(fā)生爆炸 排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉反應(yīng)生成B2O3 2B＋3Cl2 2BCl3 BCl3＋3H2O=== H3BO3＋3HCl↑

【解析】（1）A裝置可用高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑；

（2）A中生成Cl2，但生成的Cl2中含有HCl、H2O，為了得到較純凈的Cl2，飽和食鹽水能吸收HCl，濃硫酸能干燥氣體，故a連接hi，在D中制得BCl3，故再連接fg（或gf），然后用B得到BCl3固體，連接bc（或cb），為防止G中的水蒸氣進入B裝置使生成的BCl3水解，需在B和G中間添加裝置C裝濃硫酸進行干燥，G吸收未反應(yīng)的Cl2，則再連接dej；

（3）E中試劑為飽和食鹽水，為吸收氯氣中的HCl氣體，若無此裝置，氯化氫氣體進入D裝置，硼粉與氯化氫氣體反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發(fā)生爆炸；

（4）硼粉易被空氣中的氧氣氧化，故D裝置中發(fā)生反應(yīng)前先通入一段時間的氯氣，其目的是排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉發(fā)生反應(yīng)生成B2O3，D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2B+3Cl22BCl3；

（5）因硼與鋁的性質(zhì)相似，硼酸的化學(xué)式為H3BO3，類似鋁酸（H3AlO3）．因三氯化硼遇水能反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑。