Question

三氯化硼(BCl₃)是一种重要的化工原料，实验室制备BCl₃的原理为:

B₂O₃+3C+3Cl₂ 2BCl₃+3CO。某实验小组利用干燥的氯气和下列装置（装置可重复使用）制备BCl₃并验证反应中有CO生成。（已知：BCl₃极易水解，其熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃）请回答下列问题： 

实验Ⅰ：制备BCl₃并验证产物CO 

（1）该实验装置中合理的连接顺序为G→___→___→____→____→F→D→I。____________

（2）BCl₃接触潮湿空气时，发生反应的化学方程式为________________。

（3）能证明反应中有CO生成的现象是_______________________________________。

实验Ⅱ：产品中氯含量的测定

①准确称取少许m克产品，置于蒸馏水中完全水解，并配成100mL溶液。

②取10.00mL溶液于锥形瓶中。

③向其中加入V₁mL C₁ mol/L 的AgNO₃溶液使氯离子完全沉淀。然后向其中加入少许硝基苯用力振荡。

④向锥形瓶中逐滴加入C₂ mol/L KSCN标准溶液滴定过量的AgNO₃溶液。

重复步骤②~④二次，达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V₂mL。

已知：Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。

（4）步骤②移取溶液时所需仪器名称为____，步骤④加入的指示剂为________，（写化学式），达到终点时的现象为_____________________________________________。

（5）产品中氯元素的质量分数为_______。

（6）下列操作，可能引起测得产品中氯含量偏高是_____。

A．步骤③中未加入硝基苯

B．步骤①中配制100mL溶液时，定容时俯视刻度线

C．用KSCN溶液滴定剩余AgNO₃溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡

D. 滴定剩余AgNO₃溶液时，KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴

Answer

EHJH BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl 澄清石灰水变浑浊且F中黑色固体变成红色 酸式滴定管或移液管 Fe(NO3)3 滴入最后一滴KSCN溶液时，溶液由无色变为血红色且在半分钟内不褪色 B

【解析】

实验Ⅰ、由反应的化学方程式可知氯气与B2O3、C共热反应生成三氯化硼和CO，因三氯化硼的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，则收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收，由题给信息可知三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入装置E，在E和J之间接上H干燥装置，用于吸收水蒸气，生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空气中，要用排水法收集；

实验Ⅱ、实验Ⅱ的实验原理为向配制的产品溶液中加入AgNO3溶液，发生反应Ag+ +Cl—=AgCl↓，为了使溶液中的Cl—沉淀完全，应加入过量的AgNO3溶液，然后以硝酸铁为指示剂，若溶液中Cl—沉淀完全，用C2 mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液，会发生反应Ag++SCN—=AgSCN↓，若KSCN标准溶液过量，KSCN溶液与硝酸铁溶液反应生成红色硫氰合铁溶液。

（1）由反应的化学方程式可知氯气与B2O3、C共热反应生成三氯化硼和CO，因三氯化硼的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，则收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收，由题给信息可知三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入装置E，在E和J之间接上H干燥装置，用于吸收水蒸气，生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空气中，要用排水法收集，则依次连接的合理顺序为G→E→H→J→H→F→D→I，故答案为：G、E、H、J、H；

（2）三氯化硼水解生成HCl和硼酸，反应的化学方程式BC13+3H2O=H3BO3+3HC1，故答案为：BC13+3H2O=H3BO3+3HC1；

（3）根据实验的原理可知，生成的CO能将黑色的氧化铜还原为红色的铜，同时产生能使澄清石灰水变浑的气体，所以能证明反应中有CO生成的现象是装置F中黑色粉末变为红色，装置D中澄清石灰水变浑浊，故答案为：澄清石灰水变浑浊且F中黑色固体变成红色；

（4）步骤②取用10.00mL溶液应选用精量器，可以选择酸式滴定管或移液管；实验Ⅱ的实验原理为向配制的产品溶液中加入AgNO3溶液，发生反应Ag+ +Cl—=AgCl↓，为了使溶液中的Cl—沉淀完全，应加入过量的AgNO3溶液，然后以硝酸铁为指示剂，若溶液中Cl—沉淀完全，用C2 mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液，会发生反应Ag++SCN—=AgSCN↓，若KSCN标准溶液过量，KSCN溶液与硝酸铁溶液反应生成红色硫氰合铁溶液，溶液变为血红色，则滴定终点现象为滴入最后一滴KSCN溶液时，溶液由无色变为血红色且半分钟内不褪色，故答案为：酸式滴定管或移液管；Fe(NO3)3；滴入最后一滴KSCN溶液时，溶液由无色变为血红色且在半分钟内不褪色；

（5）由题意可知n（Cl—）= n（Ag+）—n（SCN—）=（C1V1—C2V2）×10—3mol，则产品中氯元素的质量分数为×100%=，故答案为：；

（6）A、步骤③中未加硝基苯，会使-部分AgCl转化为AgSCN，导致n(SCN—)增大,根据关系式n（Cl—）= n（Ag+）—n（SCN—）可知，样品中含有n（Cl—）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；

B、步骤①中配制100mL溶液时，定容时俯视刻度线会使c（Cl—）偏大，等体积时含有的n（Cl—）偏大，产品中氯含量偏高，故正确；

C、用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡，V(标)偏大，导致样品中n（Cl—）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；

D、滴定剩余AgNO3溶液时，KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴，V(标)偏大，导致样品中n（Cl—）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；

B正确，故答案为：B。