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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(B...

硼位于A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】 BCl3的沸点为12.5 ,熔点为-107.3 2B6HCl2满分5 manfen5.comBCl33H2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制备三氯化硼:

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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FG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:______________________________

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:________

先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯

先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯

同时点燃AD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:

________________________________________________________________

 

(1)2MnO4—+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ (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+3Cl22BCl3 碱石灰 (4)BCl3+3H2O=H3BO3+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B2O3 (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 【解析】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。(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H3BO3,类似铝酸(H3AlO3)。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,O2会与硼反应:4B+3O22B2O3。(6)由题给材料知硼与氢氧化钠溶液反应:2B+2H2O+2NaOH=2NaBO2+3H2↑,三氯化硼溶于氢氧化钠溶液发生反应:BCl3+4NaOH=NaBO2+2H2O+3NaCl。  
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考点分析:
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固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:

Mg(NO2)2NO2O2

MgONO2O2

Mg3N2O2

MgONO2N2

(1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是

_______________________________________________________________

查阅资料得知:2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O

针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)

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(2)实验过程

仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明__________

称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先________,然后固定在管中固体部位下加热。

观察到A中有红棕色气体出现,CD中未见明显变化。

待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g

取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。

(3)实验结果分析讨论

根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。

根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2D中将发生氧化还原反应:______________(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是___________________________________________

小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步探究。

 

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兴趣小组探究SO2气体还原Fe3I2,他们使用的药品和装置如图所示:

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(1)SO2气体还原Fe3的产物是________(填离子符号),参加反应的SO2Fe3的物质的量之比是________

(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________

ANa2SO3溶液与HNO3           BNa2SO3固体与浓硫酸

C固体硫在纯氧中燃烧       D铜与热浓H2SO4

(3)装置C的作用是________________________________________________

(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)

A.蒸发皿      B.石棉网    C.漏斗      D .烧杯

E.玻璃棒          F.坩埚

(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证ASO2Fe3发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:

方案:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。

方案:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。

方案:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。

上述方案不合理的是________,原因是________________________________

(6)能表明I还原性弱于SO2的现象是________________________________

 

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某种粗盐中含有泥沙、Ca2Mg2Fe3SO等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量)

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请回答以下问题:

(1)为操作选择所需仪器(用标号字母填写)________

A.烧杯 B.试管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精灯 

G.蒸发皿

(2)操作中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作为除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为:NaOH溶液→________→________

(3)操作中,判断加入BaCl2已过量的方法是___________________________________

(4)操作应选择的酸是________,若将操作与操作的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是___________________________________

(5)操作________(选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)

a.过滤、洗涤   B.蒸发、浓缩      c.萃取、分液     D.冷却、结晶

 

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制备氮化镁的装置示意图如下:

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回答下列问题:

 

(1)检查装置气密性的方法是_______________________________________

a的名称是________b的名称是________

(2)写出NaNO2(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式______________________________

(3)C的作用是______________________________________

D的作用是_______________________________________

是否可以把CD的位置对调并说明理由____________________________

(4)写出E中发生反应的化学方程式______________________________

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象__________________________________________________

 

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碱式碳酸铜是一种化工原料,化学式用mCu(OH)2·nCuCO3表示。实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:

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.废铜屑制硝酸铜

方案1:将铜屑在空气中充分灼烧,残留固体溶于稀硝酸;

方案2:如图1(夹持仪器已省略)。将浓硝酸缓慢加到废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。

方案3:将方案2中浓硝酸换成稀硝酸,其他不变。

.碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液

水浴加热至70 左右

0.4 mol·L1NaOH溶液调节pH8.5,振荡、静置、过滤

用热水洗涤、烘干,得到碱式碳酸铜产品

请回答下列问题:

(1)按方案1实验,必须选择的下列仪器有________(填序号)

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(2)2中能分别替代图1BC装置的是________(填装置序号)

(3)已知:NONO22NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO不能单独与NaOH溶液反应,实验结束时,如何操作才能使装置中的有毒气体被NaOH溶液完全吸收?_________________________

(4)步骤中洗涤的目的是________________________________________

(5)步骤过滤后的滤液中含有CO32,检验CO32的方法是

_______________________________________________

(6)测定碱式碳酸铜组成的方法主要有两种:

方法1 灼烧法:取34.6 g纯净物mCu(OH)2·nCuCO3,在硬质试管里灼烧,将气体产物依次通入足量的浓硫酸、足量的碱石灰中,完全吸收后浓硫酸净增1.8 g,碱石灰净增8.8 g

方法2 还原法:在氢气中加强热,测反应前后固体的质量。

利用上述数据推算碱式碳酸铜的化学式_________________________

配平化学方程式:mCu(OH)2·nCuCO3________H2满分5 manfen5.com ________Cu________CO2________H2O

 

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