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16.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料,可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成催化剂.某兴趣小组拟选用如图装置制备BCl3(已知BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;2B+6HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3↑+3H2↑)请回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)上述各装置连接顺序为,A、C、F、B、D、E.
(3)装置E的两个作用是防止空气中的水进入U形管、吸收多余的氯气;实验中若不用装置C,可能产生的危险是氢气与氯气混合受热易爆炸.
(4)BCl3遇水产生大量的白雾同时生成硼酸(H3BO3),其反应的化学方程式为BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3

分析 (1)A中为浓盐酸和二氧化锰的反应,在加热条件下反应生成氯气;
(2)装置连接的顺序为气体发生装置---除杂装置--反应装置--收集装置--尾气处理装置的顺序,即:制备氯气(装置A)→净化氯气(装置C、F)→发生装置(B装置)→收集装置(装置D)→尾气处理装置(装置E).以此可确定连接顺序;
反应的原理为3Cl2+2B$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3,实验室制备氯气,应先后分别饱和食盐水、浓硫酸得到纯净的氯气,然后与B在加热条件下反应生成BCl3
(3)装置E内装有碱石灰,可与氯气反应,防止污染空气,具有吸水作用,可防止空气中的水蒸气进入U形管;实验中若不用装置C,可发生2B+6HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3+3H2↑,氢气和氯气易发生爆炸;
(4)BCl3发生水解反应生成硼酸和HCl.

解答 解:(1)根据装置A的药品和反应条件可知该装置是实验室制备氯气的装置,其中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)根据实验目的“某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl3”,依据的原理是3Cl2+2B$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3,所以装置连接的顺序应该为气体发生装置---除杂装置--反应装置--收集装置--尾气处理装置的顺序,又实验室制备氯气中夹杂有氯化氢和水,且应先除去HCl再除去水,按气流方向连接各装置的接口,顺序为a→e→d→j→k→b→c→f→g→h,即:ACFBDE,
故答案为:ACFBDE;
(3)装置E是一个盛有碱石灰的干燥管,其作用一方面是吸收未反应的多余氯气,另一个方面也防止空气中的水蒸气进入U形管,实验中若不用装置C,则夹杂在氯气中的氯化氢也会进入盛有硼粉的玻璃管发生反应2B+6HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3+3H2↑,可能产生的危险是氢气和氯气混合气体受热易爆炸,
故答案为:防止空气中的水进入U形管;吸收多余的氯气;氢气与氯气混合受热易爆炸;
(4)BCl3遇水产生大量的白雾,同时生成硼酸,是发生水解反应的原因,发生的方程式为BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3
故答案为:BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3

点评 本题考查物质的制备实验,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,为高考常见题型,注意把握实验的原理和注意事项,难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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(3)另取部分溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产成,则可推出Mg2+、Al3+离子不存在.取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH4+离子存在.
(4)另取部分上述碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,可推出SO42-离子不存在.
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