题目内容

5．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（BCl3），生成的三氯化硼遇水水解产生白雾（已知：BCl3的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃），且三氯化硼用于制取乙硼烷（B2H6）．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）盛浓盐酸的装置名称为分液漏斗．
（2）装置B的作用是除去Cl2中的HCl，装置E的作用是冷却和收集三氯化硼．
（3）装置D中发生反应的化学方程式为2B+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3．
（4）装置F的作用是防止水蒸气进入装置E，可以用一个盛装碱石灰（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A（填字母），其理由是先用Cl2排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3．
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．

分析 （1）由仪器结构可知，盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗；
（2）（3）（4）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装置防止水蒸气加入E中，氯气有毒，直接排放会污染空气，G装置吸收氯气；
（5）先制备氯气，并用氯气排尽装置中空气，防止硼与氧气反应，然后再制备三氯化硼．

解答 解：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装置防止水蒸气加入E中，氯气有毒，直接排放会污染空气，G装置吸收氯气．
（1）由仪器结构可知，盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，B中饱和食盐水除去除去Cl2中的HCl，且可以降低氯气溶解度，BCl3的沸点低，E中冰水冷却偏于收集三氯化硼，
故答案为：除去Cl2中的HCl；冷却和收集三氯化硼；
（3）D中氯气与硼在加热条件下生成三氯化硼，反应方程式为：2B+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3，
故答案为：2B+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3；
（4）由于三氯化硼遇水水解，F装置防止水蒸气加入装置E中，可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替装置F和G，
故答案为：防止水蒸气进入装置E；碱石灰；
（5）先用Cl2排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3，在加热制备三氯化硼，故先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯，
故答案为：A；先用Cl2排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3．

点评 本题考查物质制备实验，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目涉及制备气体、净化气体、干燥气体和尾气处理，明确原理是解题关键，注意题目信息的应用，目难度中等．

练习册系列答案
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15．某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．设计装置如下（忽略装置中空气的影响），请回答下列问题：

查阅资料：①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O；
②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸．
（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是检查装置的气密性．
（2）推测B中可以观察到的主要现象是铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡；C装置的作用是除去NO中混有的CO2．
（3）装置D中除生成NaNO2外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是NaOH．可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：用装有碱石灰的干燥管代替C装置．
（4）在酸性溶液中，NO可将MnO还原为Mn2+．写出有关反应的离子方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O．
（5）E装置中试剂X可以是B．
A．稀硫酸  B．酸性高锰酸钾溶液  C．稀硝酸  D．水．
16．解痉药奥昔布宁的前体（化合物丙）的合成路线如图，下列叙述正确的是（　　）
A．化合物甲中的含氧官能团有 羰基和酯基
B．化合物乙与NaOH水溶液在加热条件下反应可生成化合物丙
C．化合物乙中含有1个手性碳原子
D．在NaOH醇溶液中加热，化合物丙可发生消去反应
13．（1）常温PH均为3的盐酸和NH4Cl溶液，由水电离出的c（H+）之比为1：108．
（2）已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种：①c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），②c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（OH-）＞c（H+），③c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），④c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-）．则上述关系一定不正确的是②（填序号）；若溶液中只有一种溶质，则该溶液中离子浓度的大小关系为①（填序号）；若溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则该溶液显中性（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
（3）常温下，有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种．已知A、B的水溶液中水的电离程度相同，A、C溶液的pH相同．则B是CH3COONa溶液，C是盐酸．常温下若B溶液中c（OH-）与C溶液中的c（H+）相同，B溶液的pH用pHb表示，C溶液的pH用pHc表示，则pHb+pHc=14（填某个数）．
（4）已知25℃时，醋酸和亚硫酸的电离平衡常数：醋酸K=1.75×10-5，亚硫酸K1=1.54×10-2、K2=1.02×10-7．则25℃时，相同PH的醋酸和亚硫酸溶液的物质的量浓度：CH3COOH＞H2SO3（填＞、＜或=）；相同浓度的醋酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠溶液的PH由大到小的顺序为Na2SO3＞CH3COONa＞NaHSO3（填化学式）．
（5）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，若加至铝离子刚好完全沉淀，请写出反应的离子反应方程式2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al（OH）3↓+3BaSO4↓．
20．一定量Na202与一定量的C02反应后的固体物质18.4g，恰好与400mL l mol•L-1的稀盐酸完全反应，以下说法合理的是（NA表示阿伏伽德罗常数）（　　）
A．过氧化钠与二氧化碳反应中电子转移数为0.2NA
B．一定量的C02为0.1NA
C．18.4g固体物质为0．lmol Na2C03和0.05molNa202的混合物
D．一定量的Na202为0．lmol
10．常温下，在指定环境中，下列各组离子一定可以大量共存的是（　　）
A．使甲基橙呈红色的溶液中：Fe2+、Na+、ClO-、SO42-
B．在PH=3的溶液中：Mg2+、Al3+、NO3-、Cl-
C．由水电离出的c（H+）=10-13mol•L-1的溶液中：Na+、SO32-、AlO2-、Br-
D．加入铝粉后产生大量氢气的溶液中：NH4+、K+、NO3-、MnO4-
17．下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．等PH的氨水、KOH溶液、Ba（OH）2溶液中：c（NH4+）=c（K+）=c（Ba2+）
B．等体积、等物质的量浓度的NaCl和NaClO溶液中离子总数（N）：N（NaCl）＜N（NaClO）
C．将10mol0.1mol•L-1Na2CO3溶液逐渐滴加到10mL0.1mol•L-1盐酸中：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）
D．室温下，向0.1mol•L-1的醋酸钠溶液中通入氯化氢气体，使溶液的pH=7：＞c（CH3COOH）=c（Cl-）
14．将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，合金完全溶解，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述正确的是（　　）
A．反应中转移电子的总数为0.3mol
B．反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.3mol
C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D．开始加入合金的质量可能为3.4g
15．A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，且B的核电荷数比A大2，C原子的电子总数比B原子电子总数多4.1molA单质跟盐酸反应可置换出11.2L（标准状况下）氢气，这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子．试回答：
（1）A是Na元素，B是Al元素，C是Cl元素．
（2）分别写出A、B最高价氧化物分别跟C的气态氢化物水溶液反应的离子方程式：OH-+H+═H2O、Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．
（3）A离子的氧化性比B离子的氧化性弱（填“强”或“弱”）
（4）元素D的离子也与A、B的离子具有相同的电子层结构，其单质在反应中能作还原剂，请你用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验（只要写出实验方案即可），证明D元素的金属性比B的强．
试剂：镁条、铝条、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液．
方案一：用形状大小相同的铝条和镁条分别一等体积等浓度的稀盐酸反应，观察其反应速率快慢
方案二：分别向等体积等浓度的氯化铝溶液、氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液至过量，观察其沉淀及其溶解情况．

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