题目内容
7.三氯化硼是一种重要的化工原料,主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取.(已知:BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃,易潮解)实验室制备三氯化硼的原理为:B2O3+3C+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3+3CO(1)甲组同学拟用下列装置如图1制备干燥纯净的氯气(不用收集)
①装置B的作用是除去Cl2中混有的HC1,装置C盛放的试剂是浓硫酸.
②装置A中发生反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(2)乙组同学选用甲组实验中的A、B、C和下列装置如图2(装置可重复使用)制备BC13并验证反应中有CO生成.
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→G→E→H→J→H→F→D→I;其中装置E的作用是将BCl3冷凝为液体收集.
②实验开始时,先通入干燥的N2的目的是排除装置中的空气.
③能证明反应中有CO生成的现象是装置F中黑色粉末变为红色,装置D中澄清石灰水变浑浊.
④三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,其与水反应的化学方程式为BC13+3H2O=H3BO3+3HC1.
分析 (1)根据实验装置图可知,用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,同时生成氯化钾和氯化锰,制得的氯气中含有氯化氢和水杂质,要用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水份,而得到干燥纯净的氯气,据此答题;
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C制得干燥的氯气,用氯气与B2O3、C反应生成三氯化硼和CO,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中水进入装置E,在E和J之间接上H装置,用于吸水,生成的CO干燥后再通过F装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水检验,可以证明原反应中有一氧化碳生成,多余的CO不能排放到空气中,要用排水法收集,据此答题.
解答 解:(1)根据实验装置图可知,用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,同时生成氯化钾和氯化锰,制得的氯气中含有氯化氢和水杂质,要用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水份,而得到干燥纯净的氯气,
①根据上面的分析可知,装置B中盛放的试剂是饱和食盐水,装置C的作用是干燥氯气,应选择盛放浓硫酸,
故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
②装置A中氯酸钾与浓盐酸反应制得氯气,同时生成氯化钾,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得离子反应方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O,
故答案为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C制得干燥的氯气,用氯气与B2O3、C反应生成三氯化硼和CO,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中水进入装置E,在E和J之间接上H装置,用于吸水,生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水检验,可以证明原反应中有一氧化碳生成,多余的CO不能排放到空气中,要用排水法收集,
①根据上面的分析可知,乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→G→E→H→J→H→F→D→I,利用装置E中冰水冷却可将BCl3冷凝为液体收集,
故答案为:G、E、H、J、H;将BCl3冷凝为液体收集;
②三氯化硼易水解,在实验开始时,要将装置中的空气排尽,所以要先通入干燥N2,
故答案为:排除装置中的空气;
③根据实验的原理可知,生成的CO能将黑色的氧化铜还原为红色的铜,同时产生能使澄清石灰水变浑的气体,所以能证明反应中有CO生成的现象是装置F中黑色粉末变为红色,装置D中澄清石灰水变浑浊,
故答案为:装置F中黑色粉末变为红色,装置D中澄清石灰水变浑浊;
④三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,说明三氯化硼水解生成HCl和硼酸,根据原子守恒得水解反应的化学方程式BC13+3H2O=H3BO3+3HC1,
故答案为:BC13+3H2O=H3BO3+3HC1.
点评 本题考查物质制备实验,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目涉及制备气体、净化气体、干燥气体和尾气处理,明确原理是解题关键,注意题目信息的应用,目难度中等.
| A. | 甲烷的球棍模型: | |
| B. | NH3的电子式: | |
| C. | H、${\;}_{\;}^{1}$H、${\;}_{\;}^{2}$H、${\;}_{\;}^{3}$H互为同位素 | |
| D. | 融融状态下NaSO4的离子方程式为NaHSO4═Na++HSO4- |
| A. | ${\;}_{53}^{131}$I的化学性质与${\;}_{53}^{127}$I相同 | |
| B. | ${\;}_{53}^{131}$I的原子序数为53 | |
| C. | ${\;}_{53}^{131}$I的原子核外电子数为78 | |
| D. | ${\;}_{53}^{131}$I的原子核内质子数多于中子数 |
| t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.60 | 0.38 |
| A. | 该反应的化学方程式是:H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g) | |
| B. | 上述反应的正反应是吸热反应 | |
| C. | 如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830℃,如果此时测得CO2为0.5 mol,则该反应达到平衡状态 | |
| D. | 某温度下,如果平衡常数符合下列关系式:$\frac{c(C{O}_{2})}{3c(CO)}$=$\frac{c({H}_{2}O)}{5c({H}_{2})}$,则此时温度700℃ |
| A. | 丙烯的分子式为:CH3CH=CH2 | B. | H2O2的电子式为: | ||
| C. | S2-的离子结构示意图为: | D. | 苯的比例模型为: |
| A. | 向溶液中加入5 mL 0.01mol/L NaOH,所得溶液中离子的浓度一定符合:c(Na+)+c(H+)═c(OH-)+c(ClO-) | |
| B. | 25℃时,若溶液的pH=5,则Ka(HClO)=l×10-7 | |
| C. | 向溶液中加入少量NH4Cl固体,溶液中$\frac{c(HClO)}{c(Cl{O}^{-})}$的值变小 | |
| D. | 向溶液中加入10 mL O.01mol/L NaOH,所得溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(ClO-)>c(H+)>c(OH-) |
| A. | 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中 | |
| B. | 镉元素属于重金属元素,食用‘镉大米’会影响骨骼和肾脏 | |
| C. | 使用增塑剂--邻苯二甲酸酯可使聚氯乙烯由弹性塑胶变为硬塑胶 | |
| D. | 面粉生产中禁止添加的过氧化钙(CaO2)中阴、阳离子的个数之比为2:1 |
| A. | 沸点:戊烷>2-甲基丁烷>乙二醇 | |
| B. | 密度:硝基苯>H2O>汽油 | |
| C. | 等质量的物质燃烧耗O2量:乙烯>乙炔>甲烷 | |
| D. | 等物质的量物质燃烧耗O2量:丙烷>环丙烷>2-丙醇 |
料,其结构如图,下列关于异戊烯醇的说法错误的是( )
| A. | 分子式为C5H10O | |
| B. | 与氢气发生加成反应后生成物名称为2-甲基-丁醇 | |
| C. | 可使酸性KMnO4溶液褪色 | |
| D. | 与 |