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硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。查阅资料①BCl3的沸点为12.5℃,
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硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl 3 )可用于制取乙硼烷(B 2 H 6 ),也可作有机合成的催化剂。 【查阅资料】①BCl 3 的沸点为12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃;②2B+6HCl 2 ![]() 【设计实验】 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼: ![]() 请回答下列问题: (1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:_______________________。 (2)E装置的作用是_______________________________________。 如果拆去B装置,可能的后果是_______________________________________ _________________________。 (3)写出D装置中发生反应的化学方程式:_____________________________ 实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。 (4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H 3 BO 3 )和白雾,写出该反应的化学方程式:______________________________; 实验室保存三氯化硼的注意事项是__________________________________。 (5)为了顺利完成实验,正确的操作是________(填序号),并解释原因:________。 ①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯 ②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯 ③同时点燃A、D处酒精灯 (6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉: ________________________________________________________________。 |
▼优质解答
答案和解析
(1)2MnO 4 — +10Cl - +16H + =2Mn 2 + +8H 2 O+5Cl 2 ↑ (2)冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸 (3)2B+3Cl 2 ![]() (4)BCl 3 +3H 2 O=H 3 BO 3 +3HCl↑ 密封保存 (5)① 排尽装置中的空气,避免氧气与硼粉反应生成B 2 O 3 (6)取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉 |
本实验属于物质制备与检验综合设计实验,涉及制备气体、净化气体、干燥气体和尾气处理。(1)见答案。(2)三氯化硼的沸点低,易挥发,需要冷却产品。B装置的作用是吸收Cl 2 中混有的HCl,由题给资料知,硼与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气和氯气的混合气体,易发生爆炸。(3)硼与氯气在加热条件下反应生成三氯化硼。F装置用于吸收水蒸气,避免G装置中的水蒸气进入U形管。G装置可以盛装氢氧化钠溶液吸收尾气,故实验中可以用一个盛装碱石灰的干燥管来代替F+G装置。(4)因硼与铝的性质相似,硼酸的化学式为H 3 BO 3 ,类似铝酸(H 3 AlO 3 )。因三氯化硼遇水能反应,故实验室应密封保存三氯化硼。(5)若不先排尽装置中的空气,O 2 会与硼反应:4B+3O 2 ![]() |
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