化学
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℃，熔点为-107.3℃；②2B+6HCl═2BCl3↑+3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应．设计实验：某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼：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，而且不需要加热，两个反应的产物中锰的价态相同．写出高锰酸

2019-12-02

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℃，熔点为-107.3℃；②2B+6HCl═2BCl3↑+3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应．
设计实验：某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼：
作业帮
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，而且不需要加热，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）实验中可以用一个盛装___ （填试剂名称）的干燥管代替F和G装置，使实验更简便．
（4）三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸（H3BO3）和白雾，写出该反应的化学方程式：___；
（5）为了顺利完成实验，正确的操作是___ （填序号）
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）请你补充完整下面的简易实验，以验证制得的产品中是否含有硼粉：取少量样品于试管中，滴加浓___ （填化学式）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．
优质解答
（1）在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑，
故答案为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑；
（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Cl2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，
故答案为：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）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，
故答案为：碱石灰；
（4）因硼与铝的性质相似，硼酸的化学式为H3BO3，类似铝酸（H3AlO3）．因三氯化硼遇水能反应，反应的化学方程式为：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑，
故答案为：BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑；
（5）①先点燃A处酒精灯，待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯，使之发生反应，故正确；
②若先点燃D处酒精灯，这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3，再点燃A处酒精灯也不能产生BCl3了，故错误；
③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3，影响制备BCl3，错误；
故答案为：①；
（6）由于B的性质与Al相似，既能与强酸反应，也能与强碱反应放出氢气，所以取少量样品于试管中，滴加浓NaOH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，
故答案为：NaOH． （1）在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑，
故答案为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑；
（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Cl2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，
故答案为：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）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，
故答案为：碱石灰；
（4）因硼与铝的性质相似，硼酸的化学式为H3BO3，类似铝酸（H3AlO3）．因三氯化硼遇水能反应，反应的化学方程式为：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑，
故答案为：BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑；
（5）①先点燃A处酒精灯，待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯，使之发生反应，故正确；
②若先点燃D处酒精灯，这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3，再点燃A处酒精灯也不能产生BCl3了，故错误；
③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3，影响制备BCl3，错误；
故答案为：①；
（6）由于B的性质与Al相似，既能与强酸反应，也能与强碱反应放出氢气，所以取少量样品于试管中，滴加浓NaOH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，
故答案为：NaOH．
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