Question

14．硼是第IIIA族元素，单质硼在加热条件下能与多种非金属反应．某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼．已知BC1₃的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，遇水剧烈反应，生成硼酸和盐酸．
（1）该同学选用如图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验，装置依次连接的合理顺序为A、B、D、C、E、D、F．

（2）A中反应的离子方程式为MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（3）图中g管的作用是保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶，装置E 的作用是冷凝并收集BC1₃．
（4）停止实验，正确的操作是先熄灭C处酒精灯，再拔F处导管，后熄灭A处酒精灯．
（5）硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为Na[B（OH）₄〕，则硼酸在水中的电离方程式是H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺．
（6）实验完成后，某同学向F中（溶液含有0.05mol/LNaC10、0.05mol/LNaCl、0.1mol/LN a0H）滴加品红溶液，发现溶液褪色．现设计实验探究溶液褪色的原因，请在表中空格处填上数据，完成实验方案．

实验序号	0.1mol/L NaClO溶液/mL	0.1mol/L NaCl溶液/mL	0.2mol/L NaOH溶液/mL	H2O/mL	品红溶液	现象
①	4.0	0	0	4.0	3滴	较快褪色
②	0	4.0	4.0	0	3滴	不褪色
③	4.0	0	4.0	0	3滴	缓慢褪色

结论：NaClO使品红溶液褪色，溶液碱性越强褪色越慢．

Answer 1

分析 用氯气和单质硼反应制备三氯化硼：在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl₂，但浓盐酸具有挥发性，水被加热也能蒸发，升高温度加快浓盐酸挥发、加快水蒸发，所以生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，浓硫酸具有吸水性，饱和食盐水能吸收Cl₂，浓硫酸能干燥气体，从而得到较纯净的Cl₂，防止生成的B和HCl、BCl₃水解；C中制得BCl₃，然后用E得到BCl₃固体，为防止生成的BCl₃水解E装置之后需要干燥装置，F吸收未反应的Cl₂，据此分析解答．

解答 解：（1）A中二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl₂，生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，故连接B装置用饱和食盐水吸收氯化氢，再连接D装置浓硫酸吸水干燥，C中生成BCl₃，用E得到BCl₃固体，为防止生成的BCl₃水解E装置之后需要干燥装置D，最后用F吸收未反应的Cl₂；
故答案为：B；D；D；F；
（2）A中二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl₂，离子方程式为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）g管的作用是保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶，BC1₃的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，故用E装置冰水冷凝并收集BC1₃；
故答案为：保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶；冷凝并收集BC1₃；
（4）停止实验，先熄灭C处酒精灯，为防止倒吸，再拔F处导管，后熄灭A处酒精灯；
故答案为：先熄灭C处酒精灯，再拔F处导管，后熄灭A处酒精灯；
（5）硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为Na[B（OH）₄〕，则硼酸在水中的电离方程式是：H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺；
故答案为：H₃BO₃+H₂O═[B（OH）₄]^-+H⁺；
（6）向F中（溶液含有0.05mol/LNaC10、0.05mol/LNaCl、0.1mol/LN a0H）滴加品红溶液，发现溶液褪色．探究溶液褪色的原因，三组对比试验应溶液总体积相同，都为8mL溶液，故实验②氢氧化钠溶液为4.0mL，实验①③褪色，说明NaClO使品红溶液褪色，实验③褪色较慢，则溶液碱性越强褪色越慢；
故答案为：4.0；NaClO使品红溶液褪色，溶液碱性越强褪色越慢．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，题目难度中等．