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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)

BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;

2B6HCl2BCl33H2

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________________

(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________________

(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:____________________

 

2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ 冷却和收集三氯化硼 2B+3Cl2BCl3 碱石灰 BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑ ① 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】 用A装置制取氯气,用饱和食盐水除去氯气中的HCl,用浓硫酸除去水蒸气,在D中氯气和B反应生成BCl3,在E中收集BCl3,由于BCl3易和水反应,所以用浓硫酸把NaOH溶液和收集BCl3的装置E隔开,为了防止污染环境,用NaOH溶液吸收剩余的氯气。也可以用装有碱石灰的干燥管代替F和G。 (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,反应的方程式为:2MnO4-+10Cl-+16H+= 2Mn2++8H2O+5Cl2↑。 (2)由以上分析可知,E装置的作用是冷却和收集三氯化硼; 由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有HCl气体,用饱和NaCl溶液除去HCl杂质,用浓(3)在D中发生反应:3Cl2+2B2BCl3;为防止倒吸及BCl3水解在E与G之间连接一个盛有浓硫酸的装置,多余的氯气用NaOH溶液吸收。在实验中也可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。装置的作用是硫酸进行干燥; (4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,该反应的化学方程式是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。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。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。故选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。  
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过碳酸钠是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图1

已知:主反应

副反应

滴定反应:

开始分解。

请回答下列问题:

1)图2中支管的作用是 ______

2)步骤的关键是控制温度,其措施有 ______ ______

3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是 ______

4)步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 ______

5)下列物质中,加入到过碳酸钠溶液中,不会产生大量气体的是 ______

A.MnO2  B.FeCl3  C.Na2SO3  D.NaOH  E.HCl

6)准确称取 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中,加50mL 蒸馏水溶解,再加50mL,用标准溶液滴定至终点时消耗,则产品中的质量分数为 ______

 

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[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:_____________________________

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。

仪器B的名称是____________________

将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。

a.点燃酒精灯,加热        b.熄灭酒精灯        c.关闭K1K2

d.打开K1K2,缓缓通入N2        e.称量A        f.冷却到室温

根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填偏大”“偏小无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________

a.品红        b.NaOH        c.BaCl2        d.Ba(NO3)2        e.浓H2SO4

写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________

 

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炭粉与反应的产物比较复杂,某化学研究小组在实验室中以炭粉与反应为探究对象,拟通过实验探究反应后的产物,提出如下4种猜想:

猜想1:反应后产物是

猜想2:反应后产物是CO

猜想3:反应后产物是

猜想4:反应后产物是

1)实验前,小组成员经过讨论认定猜想3不成立,理由是______

2)实验过程:已知:湿润的氯化钯试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成,针对猜想124,设计如图所示的实验装置:

根据上图连接好实验装置,并检查气密性。

炭粉与均匀混合装入试管,在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸。

用酒精灯微微加热试管底部。

试管中发生剧烈反应并产生火花,氯化钯试纸未变黑,澄清石灰水未变浑浊。

其中装置B的作用是______;由此可推测猜想______不成立。若CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯,该反应的化学方程式为______

3)结果分析讨论:

试管冷却至室温、称量、测得剩余固体的质量为,由此可初步确认猜想______是正确的,炭粉与反应的化学方程式为______。请你设计实验验证上述猜想4,完成下表中内容。可供选择的药品有溶液、酚酞溶液、盐酸等

实验方案不要求写具体操作过程

预期实验结果和结论

____________

    ____________

 

 

 

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NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。

(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为_________________________________________

(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。

实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)

A         B          C       D 玻璃

打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是____________________(填化学方程式)

(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。

长玻璃管的作用是_____________________________________________________

让反应停止的操作方法及原因是________________________________________

(4)以下收集NO气体的装置,

合理的是________(填选项代号)

 

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亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物。亚硝酰氯应用广泛,可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示,为制备纯净干燥的气体,补充右表中缺少的药品。

 

装置Ⅰ

装置Ⅱ

蒸馏烧瓶中

A仪器中

制备纯净的Cl2

MnO2

______

______

制备纯净的NO

Cu

______

______

 

(2)乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良,结合甲组制得的Cl2共同制备NOCl,装置如图所示:

①仪器b的名称为________________

②组装好实验装置后应先______________,然后依次装入药品。此实验关键操作有两点:一是将Cl2充满D装置的三颈瓶中;二是A中反应开始时要先关闭K2,打开K1,待NO充满装置后再关闭K1,打开K2。这两步操作中充满的目的都是__________________________________________________

③若C装置中压强过大,可以观察到的现象是_________________________

④装置D中冰盐水的作用是__________________

(3)亚硝酰氯(NOCl)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(NOCl)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为 22.50mL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体) 

①亚硝酰氯(NOCl)与水反应的化学方程式为_________________________

②亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为______________________

 

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