Question

三氯化硼（BCl₃）是一种重要的化工原料，可用于制取乙硼烷（B₂H₆），也可做有机合成的催化剂。某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl₃。

已知：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

请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的离子方程式为                     。

（2）按气流方向连接各装置的连接顺序为A→              →F(装置可重复使用)，实验时应先点燃          处酒精灯（填“A” 或“B”）。

（3）装置E的两个作用是            、               。实验中若不用装置C，可能产生的危险是                    。

（4）装置D的作用是                     。

（5）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__________。

（6）设计实验方案验证所得的产品中是否含有硼粉：                   。

Answer

（1）MnO2+4H++2Cl－ Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）C→E→B→D→E，A；（3）干燥氯气（吸收氯气中的水蒸气；防止水蒸气进入U形管；硼粉与氯化氢反应生成氢气，氢气与氯气混合受热易爆炸；（4）冷却和收集三氯化硼；（5）BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3；（6）取少量产品于试管中，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，则样品中无硼粉。

【解析】

试题分析：（1）装置A制取氯气，因此离子反应方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；（2）制出的氯气具有HCl和水蒸气，根据信息②必须除去HCl和水蒸气，同时还要注意NaOH溶液中水蒸气进入D装置，使BCl3水解，，因此连接顺序是A→C→E→B→D→E→F，加热A，先通一段时间的氯气，排除装置的空气，防止干扰实验；（3）前一个E装置除去氯气中的水蒸气，后一个E装置防止水蒸气进入U形管，装置C的作用除去HCl，撤去装置C，无法除去HCl，根据信息②，产生氢气，氢气和氯气混合在加热条件下发生危险；（4）BCl3沸点低，在冰盐水中冷却BCl3，由气体转化成液体，收集BCl3；（5）根据信息，反应方程式为BCl3＋3H2O=3HCl＋H3BO3；（6）因为硼和铝的性质相似，用氢氧化钠溶液进行鉴别，取少量产品于试管中，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，则样品中无硼粉。

考点：考查氯气的制备、装置的连接、实验方案设计等知识。