Question

10．三氯化硼主要用作半导体硅的参杂源或有机合成催化剂，还用于高纯硼或有机硼的制取．
实验室制备三氯化硼的装置示意图和有关信息如下：

有关信息：①BCL₃的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃；②硼与铝的性质相似，能与氢氧化钠溶液和盐酸反应；③三氯化硼遇水剧烈水解，请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是分液漏斗，使用前应进行的操作是检漏．
（2）试剂Y是饱和食盐水，装置E的作用是冷却和收集三氯化硼．
（3）本实验中A、D处均需用酒精灯加热，则点燃A、D处酒精灯的先后顺序是先点燃A处酒精灯，再点燃D处酒精灯．
（4）若无装置F，则装置E中预期现象是有白雾产生，装置G的作用是吸收尾气．

Answer 1

分析 根据实验装置图可知，A装置制备氯气，发生反应为：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，B装置吸收氯气中混有的HCl，用饱和食盐水，C中浓硫酸吸水，干燥氯气，D中氯气与硼粉反应生成三氯化硼，三氯化硼的沸点较低，所以E装置中用冰水浴冷却收集三氯化硼，尾气中有氯气，要用氢氧化钠溶液吸收，由于三氯化硼遇水剧烈水解，为防止氢氧化钠溶液中水进入E装置与三氯化硼反应，所以在E与G之间加浓硫酸装置，
（1）根据装置图可知，仪器X为分液漏斗，分液漏斗使用前应进行检漏；
（2）根据上面的分析，B用于除去HCl气体，BCl₃的沸点为12.5℃，易挥发，应冷却收集；
（3）实验时应先用氯气将装置中的空气排尽，防止三氯化硼与水反应，据此答题；
（4）三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸（H₃BO₃）和白雾，G装置盛装氢氧化钠溶液吸收尾气，以此判断．

解答 解：根据实验装置图可知，A装置制备氯气，发生反应为：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，B装置吸收氯气中混有的HCl，用饱和食盐水，C中浓硫酸吸水，干燥氯气，D中氯气与硼粉反应生成三氯化硼，三氯化硼的沸点较低，所以E装置中用冰水浴冷却收集三氯化硼，尾气中有氯气，要用氢氧化钠溶液吸收，由于三氯化硼遇水剧烈水解，为防止氢氧化钠溶液中水进入E装置与三氯化硼反应，所以在E与G之间加浓硫酸装置，
（1）根据装置图可知，仪器X为分液漏斗，分液漏斗使用前应进行检漏，
故答案为：分液漏斗；检漏；
（2）根据上面的分析，B用于除去HCl气体，所以Y试剂为饱和食盐水，BCl₃的沸点为12.5℃，易挥发，应冷却收集，所以装置E的作用是冷却和收集三氯化硼，
故答案为：饱和食盐水；冷却和收集三氯化硼；
（3）实验时应先用氯气将装置中的空气排尽，防止三氯化硼与水反应，所以应先点燃A处酒精灯，再点燃D处酒精灯，
故答案为：先点燃A处酒精灯，再点燃D处酒精灯；
（4）三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸（H₃BO₃）和白雾，所以若无装置F，则水会进入装置E，装置E中预期现象是有白雾产生，G装置盛装氢氧化钠溶液吸收尾气，
故答案为：有白雾产生；吸收尾气．

点评 本实验属于物质制备与检验综合设计实验，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，目难度中等．