题目内容
【题目】已知硼与铝的性质相似,能与氧气、氢氧化钠溶液等物质反应,硼与氯气反应生成三氯化硼(BC13),生成的三氯化硼遇水水解产生白雾(已知:BC13的熔点为 -107. 3℃,沸点为12.5 ℃)。某兴趣小组设计如图所示装置制备三氯化硼。
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式________________。
(2)写出装置D中发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)装置B、E的作用分别是________________、________________。
(4)可以用盛装____________(填试剂名称)的干燥管代替装置F和G,使实验更简便。
(5)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是______(填字母),
a.先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
b.先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
c.同时点燃A、D两处酒精灯
其理由是______________________________。
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 2B+3Cl22BCl3 除去Cl2中的HCl 冷却和收集三氯化硼 碱石灰 a 先用Cl2排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3
【解析】
A装置制备氯气,制备的氯气中含有HCl、水蒸气,B装置吸收HCl,C装置干燥氯气,D装置中氯气与硼反应生成BCl3,E装置冷却和收集三氯化硼,三氯化硼遇水水解,F装置防止水蒸气进入E中,氯气有毒,直接排放会污染空气,G装置吸收氯气,据此判断。
(1)装置A用来制备氯气,其中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)装置D中氯气与硼在加热条件下反应生成三氯化硼,反应的化学方程式为:2B+3Cl22BCl3;
(3)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,B中饱和食盐水除去Cl2中的HCl,且可以降低氯气溶解度,BCl3的沸点低,E中冰水冷却便于收集三氯化硼;
(4)由于三氯化硼遇水水解,F装置防止水蒸气进入装置E中,同时氯气有毒需要尾气处理,则可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替装置F和G;
(5)先用Cl2排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3,再加热制备三氯化硼,故先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯,答案选a。