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．

练习册系列答案
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t℃70080083010001200
K1.671.111.000.600.38
下列有关叙述正确的是（　　）
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