Question

【題目】硼是第IIIA族元素，單質硼在加熱條件下能與多種非金屬反應。某同學欲利用氯氣和單質硼反應制備三氯化硼。已知BCl3的沸點為12.5℃，熔點為-107.3℃，遇水劇烈反應。

（1）選用下圖所示的裝置（可以重復選用）進行實驗，裝置依次連接的合理順序為________。

（2）圖中g管的作用是______，裝置E的作用是_______。

（3）開始實驗時，先點燃____(填“A”或“B”)處的酒精燈。

（4）請寫出BCl3遇水變質的化學方程式___________。

（5）硼酸是一元弱酸，其鈉鹽化學式為Na[B(OH)4]，則硼酸在水中電離方程式是______。

（6）實驗完成后，某同學向F (溶液中含有0.05 mol/LNaC10、0.05 mol/LNaCl、0.1 mol/L NaOH）中滴加品紅溶液，發現溶液褪色�，F設計實驗探究溶液褪色的原因，請將表中數據補充完整，完成實驗方案。

實驗序號	0.1mol/LNaClO溶液/mL	0.1mol/LNaCl溶液/mL	0.2mol/LNaOH溶液/mL	H2O /mL	品紅溶液	現象
①	4.0	0	0	x	3滴	較快褪色
②	0	4.0	4.0	0	3滴	不褪色
③	4.0	0	4.0	0	3滴	緩慢褪色

x=_______，結論：_______________。

Answer 1

【答案】 ABDCEDF 保持氣壓平衡，便于分液漏斗中的液體流入蒸餾燒瓶 冷凝并收集BCl3 A BCl3＋3H2O=H3BO3＋3HCl H3BO3＋H2O[B(OH)4]-＋H+ 4.0 NaClO使品紅溶液褪色，溶液堿性越強褪色越慢。

【解析】（1）欲利用氯氣和單質硼反應制備三氯化硼，已知單質硼在加熱條件下能與多種非金屬反應，BCl3的沸點為12.5℃，熔點為-107.3℃，遇水劇烈反應。則必須先制備干燥潔凈的氯氣，而且反應過程中必有防止水蒸汽進行，故A為制取氯氣裝置，然后將所得氯氣通過B裝置以除去氯氣中的氯化氫，再通過D裝置干燥后將氯氣通入C裝置中加熱條件下與硼反應，產生的三氯化硼氣體進入E裝置冷卻收集起來，再連接D裝置干燥防止外界水蒸汽進行，最后連接F進行尾氣處理。因此接連的順序為：ABDCEDF；（2）圖中g管的作用是：保持氣壓平衡，便于分液漏斗中的液體流入蒸餾燒瓶；裝置E的作用是：冷凝并收集BCl3；（3）開始實驗時，先點燃A處的酒精燈制取氯氣，使后面反應裝置中充滿干燥的氯氣；（4）請寫出BCl3遇水水解變質生成硼酸及鹽酸，其化學方程式：BCl3＋3H2O=H3BO3＋3HCl；（5）硼酸是一元弱酸，其鈉鹽化學式為Na[B(OH)4]，則硼酸在水中電離方程式是H3BO3＋H2O[B(OH)4]-＋H+；（6）設計實驗探究不同溶液對品紅褪色的原因，通常溶液的濃度不同但溶液的總體積相同，根據②③可知，溶液總體積為8.0mL，則x=4.0mL，實驗①③有NaClO則褪色，實驗②沒有NaClO則不褪色，實驗①與實驗③對比，堿性條件下，褪色慢，則結論為：NaClO使品紅溶液褪色，溶液堿性越強褪色越慢。