Question

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

查閱資料：①BCl3的沸點為12.5 ℃，熔點為－107.3 ℃；

②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；

③硼與鋁的性質相似，也能與氫氧化鈉溶液反應

設計實驗：某同學設計如圖所示裝置，利用氯氣和單質硼反應制備三氯化硼

回答下列問題：

(1)寫出A裝置中反應的化學方程式 ，

(2)B的作用 ，C的作用 ，實驗結束后在E中收集到的物質是 (填化學式)

(3)G的作用是吸收含Cl2尾氣，寫出G中反應的化學方程式 ，

(4)實驗中可以用一個盛裝 (填試劑名稱)的干燥管代替F和G裝置，使實驗更簡便。

(5)為了順利完成實驗，正確的操作是 (填序號)

①先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈

②先點燃A處酒精燈，后點燃D處酒精燈

③同時點燃A、D處酒精燈

(6)請你補充完整下面的簡易實驗，以驗證制得的產品中是否含有硼粉：取少量樣品于試管中，滴加濃 (填化學式)溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產生，則樣品中無硼粉。

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生反應可以制取氯氣，反應的化學方程式為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，化學式為BCl3；

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

(4)F裝置用于吸收水蒸氣，避免G裝置中的水蒸氣進入U形管．G裝置可以盛裝氫氧化鈉溶液吸收尾氣，故實驗中可以用一個盛裝堿石灰的干燥管來代替F+G裝置；

(5)①若先點燃D處酒精燈，這時B就與裝置中的空氣發生反應得到B2O3，再點燃A處酒精燈也不能產生BCl3了，故錯誤；②先點燃A處酒精燈，待整套裝置中都充滿Cl2后再點燃D處酒精燈，使之發生反應，故正確；③同時點燃A、D處酒精燈也會導致產生B2O3，影響制備BCl3，錯誤；故答案為②；

(6)由于B的性質與Al相似，既能與強酸反應，也能與強堿反應放出氫氣，所以取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉，若無氣泡產生，則樣品中無硼粉。