Question

10．三氯化硼主要用作半導(dǎo)體硅的參雜源或有機(jī)合成催化劑，還用于高純硼或有機(jī)硼的制取．
實(shí)驗(yàn)室制備三氯化硼的裝置示意圖和有關(guān)信息如下：

有關(guān)信息：①BCL₃的熔點(diǎn)為-107.3℃，沸點(diǎn)為12.5℃；②硼與鋁的性質(zhì)相似，能與氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)；③三氯化硼遇水劇烈水解，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）儀器X的名稱(chēng)是分液漏斗，使用前應(yīng)進(jìn)行的操作是檢漏．
（2）試劑Y是飽和食鹽水，裝置E的作用是冷卻和收集三氯化硼．
（3）本實(shí)驗(yàn)中A、D處均需用酒精燈加熱，則點(diǎn)燃A、D處酒精燈的先后順序是先點(diǎn)燃A處酒精燈，再點(diǎn)燃D處酒精燈．
（4）若無(wú)裝置F，則裝置E中預(yù)期現(xiàn)象是有白霧產(chǎn)生，裝置G的作用是吸收尾氣．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，A裝置制備氯氣，發(fā)生反應(yīng)為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，B裝置吸收氯氣中混有的HCl，用飽和食鹽水，C中濃硫酸吸水，干燥氯氣，D中氯氣與硼粉反應(yīng)生成三氯化硼，三氯化硼的沸點(diǎn)較低，所以E裝置中用冰水浴冷卻收集三氯化硼，尾氣中有氯氣，要用氫氧化鈉溶液吸收，由于三氯化硼遇水劇烈水解，為防止氫氧化鈉溶液中水進(jìn)入E裝置與三氯化硼反應(yīng)，所以在E與G之間加濃硫酸裝置，
（1）根據(jù)裝置圖可知，儀器X為分液漏斗，分液漏斗使用前應(yīng)進(jìn)行檢漏；
（2）根據(jù)上面的分析，B用于除去HCl氣體，BCl₃的沸點(diǎn)為12.5℃，易揮發(fā)，應(yīng)冷卻收集；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先用氯氣將裝置中的空氣排盡，防止三氯化硼與水反應(yīng)，據(jù)此答題；
（4）三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸（H₃BO₃）和白霧，G裝置盛裝氫氧化鈉溶液吸收尾氣，以此判斷．

解答 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，A裝置制備氯氣，發(fā)生反應(yīng)為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，B裝置吸收氯氣中混有的HCl，用飽和食鹽水，C中濃硫酸吸水，干燥氯氣，D中氯氣與硼粉反應(yīng)生成三氯化硼，三氯化硼的沸點(diǎn)較低，所以E裝置中用冰水浴冷卻收集三氯化硼，尾氣中有氯氣，要用氫氧化鈉溶液吸收，由于三氯化硼遇水劇烈水解，為防止氫氧化鈉溶液中水進(jìn)入E裝置與三氯化硼反應(yīng)，所以在E與G之間加濃硫酸裝置，
（1）根據(jù)裝置圖可知，儀器X為分液漏斗，分液漏斗使用前應(yīng)進(jìn)行檢漏，
故答案為：分液漏斗；檢漏；
（2）根據(jù)上面的分析，B用于除去HCl氣體，所以Y試劑為飽和食鹽水，BCl₃的沸點(diǎn)為12.5℃，易揮發(fā)，應(yīng)冷卻收集，所以裝置E的作用是冷卻和收集三氯化硼，
故答案為：飽和食鹽水；冷卻和收集三氯化硼；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先用氯氣將裝置中的空氣排盡，防止三氯化硼與水反應(yīng)，所以應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈，再點(diǎn)燃D處酒精燈，
故答案為：先點(diǎn)燃A處酒精燈，再點(diǎn)燃D處酒精燈；
（4）三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸（H₃BO₃）和白霧，所以若無(wú)裝置F，則水會(huì)進(jìn)入裝置E，裝置E中預(yù)期現(xiàn)象是有白霧產(chǎn)生，G裝置盛裝氫氧化鈉溶液吸收尾氣，
故答案為：有白霧產(chǎn)生；吸收尾氣．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)屬于物質(zhì)制備與檢驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及制備氣體、凈化氣體、干燥氣體和尾氣處理，明確原理是解題關(guān)鍵，目難度中等．