Question

【題目】三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料，實驗室制備BCl3的原理為:

B2O3+3C+3Cl2 2BCl3+3CO。某實驗小組利用干燥的氯氣和下列裝置（裝置可重復(fù)使用）制備BCl3并驗證反應(yīng)中有CO生成。（已知：BCl3極易水解，其熔點為-107.3℃，沸點為12.5℃）請回答下列問題：

實驗Ⅰ：制備BCl3并驗證產(chǎn)物CO

（1）該實驗裝置中合理的連接順序為G→___→___→____→____→F→D→I。____________

（2）BCl3接觸潮濕空氣時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

（3）能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是_______________________________________。

實驗Ⅱ：產(chǎn)品中氯含量的測定

①準(zhǔn)確稱取少許m克產(chǎn)品，置于蒸餾水中完全水解，并配成100mL溶液。

②取10.00mL溶液于錐形瓶中。

③向其中加入V1mL C1 mol/L 的AgNO3溶液使氯離子完全沉淀。然后向其中加入少許硝基苯用力振蕩。

④向錐形瓶中逐滴加入C2 mol/L KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的AgNO3溶液。

重復(fù)步驟②~④二次，達到滴定終點時用去KSCN溶液的平均體積為V2mL。

已知：Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。

（4）步驟②移取溶液時所需儀器名稱為____，步驟④加入的指示劑為________，（寫化學(xué)式），達到終點時的現(xiàn)象為_____________________________________________。

（5）產(chǎn)品中氯元素的質(zhì)量分數(shù)為_______。

（6）下列操作，可能引起測得產(chǎn)品中氯含量偏高是_____。

A．步驟③中未加入硝基苯

B．步驟①中配制100mL溶液時，定容時俯視刻度線

C．用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液時，滴定前有氣泡，滴定后無氣泡

D. 滴定剩余AgNO3溶液時，KSCN溶液滴到錐形瓶外面一滴

Answer 1

【答案】EHJH BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl 澄清石灰水變渾濁且F中黑色固體變成紅色 酸式滴定管或移液管 Fe(NO3)3 滴入最后一滴KSCN溶液時，溶液由無色變?yōu)檠�紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色 B

【解析】

實驗Ⅰ、由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知氯氣與B2O3、C共熱反應(yīng)生成三氯化硼和CO，因三氯化硼的熔點為-107.3℃，沸點為12.5℃，則收集三氯化硼要用冰水冷卻，未反應(yīng)的氯氣尾氣用氫氧化鈉吸收，由題給信息可知三氯化硼易水解，為防止氫氧化鈉溶液中水蒸氣進入裝置E，在E和J之間接上H干燥裝置，用于吸收水蒸氣，生成的CO經(jīng)干燥后再通過F裝置還原氧化銅，再將生成的氣體通過澄清石灰水檢驗，可以證明原反應(yīng)中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空氣中，要用排水法收集；

實驗Ⅱ、實驗Ⅱ的實驗原理為向配制的產(chǎn)品溶液中加入AgNO3溶液，發(fā)生反應(yīng)Ag+ +Cl—=AgCl↓，為了使溶液中的Cl—沉淀完全，應(yīng)加入過量的AgNO3溶液，然后以硝酸鐵為指示劑，若溶液中Cl—沉淀完全，用C2 mol/LKSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的AgNO3溶液，會發(fā)生反應(yīng)Ag++SCN—=AgSCN↓，若KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液過量，KSCN溶液與硝酸鐵溶液反應(yīng)生成紅色硫氰合鐵溶液。

（1）由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知氯氣與B2O3、C共熱反應(yīng)生成三氯化硼和CO，因三氯化硼的熔點為-107.3℃，沸點為12.5℃，則收集三氯化硼要用冰水冷卻，未反應(yīng)的氯氣尾氣用氫氧化鈉吸收，由題給信息可知三氯化硼易水解，為防止氫氧化鈉溶液中水蒸氣進入裝置E，在E和J之間接上H干燥裝置，用于吸收水蒸氣，生成的CO經(jīng)干燥后再通過F裝置還原氧化銅，再將生成的氣體通過澄清石灰水檢驗，可以證明原反應(yīng)中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空氣中，要用排水法收集，則依次連接的合理順序為G→E→H→J→H→F→D→I，故答案為：G、E、H、J、H；

（2）三氯化硼水解生成HCl和硼酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式BC13+3H2O=H3BO3+3HC1，故答案為：BC13+3H2O=H3BO3+3HC1；

（3）根據(jù)實驗的原理可知，生成的CO能將黑色的氧化銅還原為紅色的銅，同時產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾的氣體，所以能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是裝置F中黑色粉末變?yōu)榧t色，裝置D中澄清石灰水變渾濁，故答案為：澄清石灰水變渾濁且F中黑色固體變成紅色；

（4）步驟②取用10.00mL溶液應(yīng)選用精量器，可以選擇酸式滴定管或移液管；實驗Ⅱ的實驗原理為向配制的產(chǎn)品溶液中加入AgNO3溶液，發(fā)生反應(yīng)Ag+ +Cl—=AgCl↓，為了使溶液中的Cl—沉淀完全，應(yīng)加入過量的AgNO3溶液，然后以硝酸鐵為指示劑，若溶液中Cl—沉淀完全，用C2 mol/LKSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的AgNO3溶液，會發(fā)生反應(yīng)Ag++SCN—=AgSCN↓，若KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液過量，KSCN溶液與硝酸鐵溶液反應(yīng)生成紅色硫氰合鐵溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，則滴定終點現(xiàn)象為滴入最后一滴KSCN溶液時，溶液由無色變?yōu)檠�紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：酸式滴定管或移液管；Fe(NO3)3；滴入最后一滴KSCN溶液時，溶液由無色變?yōu)檠�紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色；

（5）由題意可知n（Cl—）= n（Ag+）—n（SCN—）=（C1V1—C2V2）×10—3mol，則產(chǎn)品中氯元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%=，故答案為：；

（6）A、步驟③中未加硝基苯，會使-部分AgCl轉(zhuǎn)化為AgSCN，導(dǎo)致n(SCN—)增大,根據(jù)關(guān)系式n（Cl—）= n（Ag+）—n（SCN—）可知，樣品中含有n（Cl—）偏小，產(chǎn)品中氯含量偏低，故錯誤；

B、步驟①中配制100mL溶液時，定容時俯視刻度線會使c（Cl—）偏大，等體積時含有的n（Cl—）偏大，產(chǎn)品中氯含量偏高，故正確；

C、用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液時，滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，V(標(biāo))偏大，導(dǎo)致樣品中n（Cl—）偏小，產(chǎn)品中氯含量偏低，故錯誤；

D、滴定剩余AgNO3溶液時，KSCN溶液滴到錐形瓶外面一滴，V(標(biāo))偏大，導(dǎo)致樣品中n（Cl—）偏小，產(chǎn)品中氯含量偏低，故錯誤；

B正確，故答案為：B。