题目内容
硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。
【查阅资料】 ①BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃；②2B＋6HCl2
BCl3↑＋3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
【设计实验】 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：
请回答下列问题：
(1)常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式：_______________________。
(2)E装置的作用是_______________________________________。
如果拆去B装置，可能的后果是_______________________________________
_________________________。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式：_____________________________
实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F＋G装置，使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式：______________________________；
实验室保存三氯化硼的注意事项是__________________________________。
(5)为了顺利完成实验，正确的操作是________(填序号)，并解释原因：________。
①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验，验证制得的产品中是否含有硼粉：
________________________________________________________________。
(1)2MnO4—＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑
(2)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
(3)2B＋3Cl2
2BCl3 碱石灰
(4)BCl3＋3H2O=H3BO3＋3HCl↑ 密封保存
(5)① 排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成B2O3
(6)取少量样品于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉
【解析】本实验属于物质制备与检验综合设计实验，涉及制备气体、净化气体、干燥气体和尾气处理。(1)见答案。(2)三氯化硼的沸点低，易挥发，需要冷却产品。B装置的作用是吸收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。(3)硼与氯气在加热条件下反应生成三氯化硼。F装置用于吸收水蒸气，避免G装置中的水蒸气进入U形管。G装置可以盛装氢氧化钠溶液吸收尾气，故实验中可以用一个盛装碱石灰的干燥管来代替F＋G装置。(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，故实验室应密封保存三氯化硼。(5)若不先排尽装置中的空气，O2会与硼反应：4B＋3O22B2O3。(6)由题给材料知硼与氢氧化钠溶液反应：2B＋2H2O＋2NaOH=2NaBO2＋3H2↑，三氯化硼溶于氢氧化钠溶液发生反应：BCl3＋4NaOH=NaBO2＋2H2O＋3NaCl。
期末冲刺100分创新金卷完全试卷系列答案(创新预测题)(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N2O4(g)
2NO2(g) ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
t/s c/(mol·L－1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4)/(mol·L－1) | 0.100 | a | 0.5b | 0.4b |
|
|
c(NO2)/(mol·L－1) | 0 | 0.060 | b | c1 | c2 | c3 |
请回答下列问题：
①表中a＝______，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)－1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c1、c2的大小关系为________，c3＝________mol·L－1，达到平衡时N2O4的转化率为_________________。
(2)室温下，把SiO2细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H4SiO4溶液，反应原理如下：
SiO2(s)＋2H2O(l)H4SiO4(aq) ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________________________。
②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是______________________________________。
