Question

【題目】三氯化硼是一種重要的化工原料，某同學設計的三氯化硼制備裝置如圖．
【查閱資料】
①BCl3：的熔點為﹣107.3℃，沸點為12.5℃
②2B+6HCl 2BCl3+3h2
③硼與侶的性質相似，也能與氫氧化鈉溶液反應
請回答下列題：
（1）A裝置可用高高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應制氯氣，反應的化學方程式為 ．
（2）為了完成三氯化硼的制備，裝置從左到右的接口連接順序為 ．
（3）裝里E中的試劑為 ． 如果拆去E裝置，可能的后果是 ．
（4）D裝置中發生反應前先通入一段時間的氯氣，其目的是 ． 該裝置中發生反應的化學方程式為 ．
（5）三氯化硼與水能劇烈反應生成硼酸（H3BO3）和白霧，寫出該反應的化學方程式 ．
（6）請設計一個簡易實驗，驗證制得的產品中是否含有硼粉 ．

Answer 1

【答案】
（1）2KMnO4+10HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑
（2）a﹣hi﹣fg（或gf）﹣bc（或cb）﹣de﹣j
（3）飽和食鹽水；粉與氯化氫氣體反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸
（4）排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉發生反應生成B2O3；2B+3Cl2 2BCl3
（5）BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑
（6）取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉，若無氣泡產生，則樣品中無硼粉
【解析】解：（1）A裝置可用高高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應制氯氣，反應的化學方程式為：2KMnO4+10HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑；所以答案是：2KMnO4+10HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑；（2）A中生成Cl2 ， 但生成的Cl2中含有HCl、H2O，為了得到較純凈的Cl2 ， 飽和食鹽水能吸收HCl，濃硫酸能干燥氣體，故a連接hi，在D中制得BCl3 ， 故再連接fg（或gf），然后用B得到BCl3固體，連接bc（或cb），為防止G中的水蒸氣進入B裝置使生成的BCl3水解，需在B和G中間添加裝置C裝濃硫酸進行干燥，G吸收未反應的Cl2 ， 則再連接dej；
所以答案是：a﹣hi﹣fg（或gf）﹣bc（或cb）﹣de﹣j；（3）E中試劑為飽和食鹽水，為吸收氯氣中的HCl氣體，若無此裝置，氯化氫氣體進入D裝置，硼粉與氯化氫氣體反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸；
所以答案是：飽和食鹽水；硼粉與氯化氫氣體反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸；（4）硼粉易被空氣中的氧氣氧化，故D裝置中發生反應前先通入一段時間的氯氣，其目的是排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉發生反應生成B2O3 ， D裝置中發生反應的化學方程式為：2B+3Cl2 2BCl3；
所以答案是：排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉發生反應生成B2O3；2B+3Cl2 2BCl3；（5）因硼與鋁的性質相似，硼酸的化學式為H3BO3 ， 類似鋁酸（H3AlO3）．因三氯化硼遇水能反應，反應的化學方程式為：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；
所以答案是：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；（6）由于B的性質與Al相似，既能與強酸反應，也能與強堿反應放出氫氣，所以取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉，若無氣泡產生，則樣品中無硼粉；
所以答案是：取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉，若無氣泡產生，則樣品中無硼粉．