题目内容

【题目】氯气是氯碱工业的主要产品之一,常作强氧化剂,可与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。某兴趣小组在实验室中对以下反应进行了探究。回答下列问题:

Ⅰ、三氯化硼(BCl3)的制备,

查阅资料:已知:①BCl3的沸点为12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃; ②2B+6HCl 2BCl3↑+3H2↑;

③BCl3遇水观察到大量的白雾。

(1)检验发生装置A的气密性的实验具体方法是_____________________________________

(2)按气流方向连接各装置的接口,顺序为_______

a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→ ( ) → ( ) →h。

(3)装置D的作用是________________;装置E的作用是___________________________,实验中若不用装置C,可能产生的后果是____________

(4)BCl3遇水反应的化学方程式为:_____________________________

Ⅱ、SO2与漂粉精溶液的反应

操作

现象

取4g 漂粉精固体,加入100mL 水,测漂粉精溶液的pH

pH 试纸先变蓝(约为12),后褪色

1.液面上方出现白雾;

2.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;

3.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去

(5)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_____________________________

(6)现象2中溶液变为黄绿色的原因是:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl- 发生反应。该反应的离子方程式为________________________

(7)用离子方程式解释现象3中黄绿色褪去的原因_______________________

【答案】 用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入蒸馏水,然后打开分液漏斗的活塞,观察到水缓缓滴下甚至不滴,说明气密性良好 e d j k b c(或cb) f g 液化BCl3使其从混合气体中分离出来 吸收余氯防污染空气,且防空气中水蒸气进入D中 B与HCl反应生成H2,H2、Cl2混合受热发生爆炸 BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3 碱性、漂白性 ClO+Cl+2H+=2H2O+Cl2 SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+(或SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+)

【解析】Ⅰ、在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2,但浓盐酸具有挥发性,水被加热也能蒸发,升高温度加快氯化氢和水蒸气挥发,所以生成的Cl2中含有HCl、H2O,浓硫酸具有吸水性,饱和食盐水能吸收Cl2,浓硫酸能干燥气体,从而得到较纯净的Cl2B中制得BCl3,然后用D得到BCl3固体,为防止C中的水蒸气进入D装置使生成的BCl3水解,F中装浓硫酸进行干燥,E吸收未反应的Cl2

(1)检验发生装置A的气密性的实验具体方法是用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入蒸馏水,然后打开分液漏斗的活塞,观察到水缓缓滴下甚至不滴,说明气密性良好,故答案为:用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入蒸馏水,然后打开分液漏斗的活塞,观察到水缓缓滴下甚至不滴,说明气密性良好;

(2)为了制备BCl3,依据的原理是3Cl2+2B2BCl3,所以装置连接的顺序应该为气体发生装置---除杂装置--反应装置--收集装置--尾气处理装置的顺序,又实验室制备氯气中夹杂有氯化氢和水,且应先除去HCl再除去水,按气流方向连接各装置的接口,顺序为a→e→d→j→k→b→c→f→g→h,故答案为: e d j k b c(cb) f g;

(3)三氯化硼的沸点低,易挥发,需要冷却产品,装置D可以液化BCl3使其从混合气体中分离出来;装置E是一个盛有碱石灰的干燥管,其作用一方面是吸收未反应的多余氯气,另一个方面也防止空气中的水蒸气进入U形管,C装置是吸收Cl2中混有的HCl,由题给资料知,硼与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气和氯气的混合气体,易发生爆炸故答案为:冷却和收集三氯化硼;硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸;故答案为:液化BCl3使其从混合气体中分离出来;吸收余氯防污染空气,且防空气中水蒸气进入D中;BHCl反应生成H2,H2、Cl2混合受热发生爆炸;

(4)因硼与铝的性质相似,硼酸的化学式为H3BO3,类似铝酸(H3AlO3),因三氯化硼遇水能反应,反应的化学方程式为:BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑,故答案为:BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑;

、(5)pH试纸先变蓝(约为12),说明溶液呈碱性,后颜色褪去,说明又具有漂白性,故答案为:碱性;漂白性;

(6)漂粉精的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙与Cl- 发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为ClO+Cl+2H+=2H2O+Cl2,故答案为:ClO+Cl+2H+=2H2O+Cl2↑;

(7)溶液呈黄绿色,有Cl2生成,Cl2SO2反应生成盐酸与硫酸,反应方程式为:Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,硫酸钙微溶于水,也可以写成SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+,故答案为:Cl2+SO2+2H2O═2Cl-+4H++SO42-(SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+)。

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