Question

三氯化硼（BCl₃）是一種重要的化工原料，可用于制取乙硼烷（B₂H₆），也可做有機合成的催化劑．某興趣小組擬選用下列裝置制備BCl₃．（已知：BCl₃的沸點為12.5℃．熔點為-107.3℃；2B+6HCl

△     .

.

2BCl3↑+3H2↑）

請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（2）按氣流方向連接各裝置的接口，順序為

 

→h．
（3）裝置E的兩個作用是

 

、

 

，實驗中若不用裝置C，可能產生的危險是

 

．
（4）BCl₃遇水產生大量的白霧，同時生成硼酸（H₃BO₃），其反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）A中為濃鹽酸和二氧化錳的反應，在加熱條件下反應生成氯氣；
（2）裝置連接的順序為氣體發(fā)生裝置---除雜裝置--反應裝置--收集裝置--尾氣處理裝置的順序，以此可確定連接順序；
反應的原理為3Cl₂+2B

△   .

2BCl₃，實驗室制備氯氣，應先后分別飽和食鹽水、濃硫酸得到純凈的氯氣，然后與B在加熱條件下反應生成BCl₃，
（3）裝置E內裝有堿石灰，可與氯氣反應，防止污染空氣，具有吸水作用，可防止空氣中的水蒸氣進入U形管；實驗中若不用裝置C，可發(fā)生2B+6HCl

△   .

2BCl₃+3H₂↑，氫氣和氯氣易發(fā)生爆炸；
（4）BCl₃發(fā)生水解反應生成硼酸和HCl．

解答： 解：（1）根據裝置A的藥品和反應條件可知該裝置是實驗室制備氯氣的裝置，其中發(fā)生反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

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Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根據實驗目的“某興趣小組擬選用下列裝置制備BCl₃”，依據的原理是3Cl₂+2B

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2BCl₃，所以裝置連接的順序應該為氣體發(fā)生裝置---除雜裝置--反應裝置--收集裝置--尾氣處理裝置的順序，又實驗室制備氯氣中夾雜有氯化氫和水，且應先除去HCl再除去水，按氣流方向連接各裝置的接口，順序為a→e→d→j→k→b→c→f→g→h，故答案為：a→e→d→j→k→b→c→f→g；
（3）裝置E是一個盛有堿石灰的干燥管，其作用一方面是吸收未反應的多余氯氣，另一個方面也防止空氣中的水蒸氣進入U形管，實驗中若不用裝置C，則夾雜在氯氣中的氯化氫也會進入盛有硼粉的玻璃管發(fā)生反應2B+6HCl

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2BCl₃+3H₂↑，可能產生的危險是氫氣和氯氣混合氣體受熱易爆炸；
故答案為：防止空氣中的水進入U形管；吸收多余的氯氣；氫氣與氯氣混合受熱易爆炸；
（4）BCl₃遇水產生大量的白霧，同時生成硼酸，是發(fā)生水解反應的原因，發(fā)生的方程式為BCl₃+3H₂O=3HCl+H₃BO₃，
故答案為：BCl₃+3H₂O=3HCl+H₃BO₃．

點評：本題考查物質的制備實驗，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，注意把握實驗的原理和注意事項，難度中等．