Question

10．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）装置D中发生反应的化学方程式为2B+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl₃．
（2）装置B、E的作用分别是除去Cl₂中的HCl；冷却和收集三氯化硼．
（3）可以用盛装碱石灰（填试剂名称）的干燥管代替装置F和G，使实验更简便．
（4）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．

Answer 1

分析 BCl₃遇水水解，因此由装置A生成的氯气需经装置B净化、需经装置C干燥．根据BCl₃的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，需用装置E将生成的BCl₃蒸汽冷凝为液体．BCl₃遇水水解，因此装置F的作用是防止装置G中的水蒸气进入装置E；氯气有毒，装置G的作用是吸收氯气，防止污染空气，因此为了使实验更简便，可用一个盛装碱石灰的干燥管代替装置F和G．硼能与氧气反应，为了避免氧气和硼粉反应生成B₂O₃，应先点燃A处酒精灯，用Cl₂排尽装置中的空气，以此解答该题．

解答 解：（1）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；
（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）由于三氯化硼遇水水解，F装置防止水蒸气加入装置E中，G为尾气处理装置，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：碱石灰；
（4）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，题目难度中等．