三氯化硼是一种重要的化工原料(三氯化硼是一种重要的化工原料对不对)
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
(1)根据装置A的药品和反应条件可知该装置是实验室制备氯气的装置,其中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
△
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Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-
△
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Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)根据实验目的“某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl3”,依据的原理是3Cl2+2B
△
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2BCl3,所以装置连接的顺序应该为气体发生装置---除杂装置--反应装置--收集装置--尾气处理装置的顺序,又实验室制备氯气中夹杂有氯化氢和水,且应先除去HCl再除去水,按气流方向连接各装置的接口,顺序为a→e→d→j→k→b→c→f→g→h,故答案为:a→e→d→j→k→b→c→f→g;
(3)装置E是一个盛有碱石灰的干燥管,其作用一方面是吸收未反应的多余氯气,另一个方面也防止空气中的水蒸气进入U形管,实验中若不用装置C,则夹杂在氯气中的氯化氢也会进入盛有硼粉的玻璃管发生反应2B+6HCl
△
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2BCl3+3H2↑,可能产生的危险是氢气和氯气混合气体受热易爆炸;
故答案为:防止空气中的水进入U形管;吸收多余的氯气;氢气与氯气混合受热易爆炸;
(4)BCl3遇水产生大量的白雾,同时生成硼酸,是发生水解反应的原因,发生的方程式为BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3,
故答案为:BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3.
(16分) 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(BCl 3 )可用于制
(1) 2MnO 4 - +10Cl - +16H + = 2Mn 2 + +8H 2 O+5Cl 2 ↑
(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)碱石灰 ;(4)BCl 3 +3H 2 O=H 3 BO 3 +3HCl↑ 密封保存
(5) ① ;(6)NaOH
试题分析:(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:2MnO 4 - +10Cl - +16H + = 2Mn 2 + +8H 2 O+5Cl 2 ↑。(2)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 *** 进行干燥,在D中发生反应:3Cl 2 +2B 2BCl 3 ;在 E装置的作用是冷却和收集三氯化硼 ;如果拆去B装置,可能会发生反应2B+6HCl △ 2BCl 3 ↑+3H 2 ↑,在D中加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸;后果是多余的氯气用NaOH溶液吸收。为防止倒吸及BCl 3 水解在E与G之间连接一个盛有浓 *** 的装置。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。(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H 3 BO 3 )和白雾,该反应的化学方程式是BCl 3 +3H 2 O=H 3 BO 3 +3HCl↑;因此在实验室保存三氯化硼的注意事项要密封保存,防止受潮水解。(5)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl 2 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B 2 O 3 ,再点燃A处酒精灯也不能产生BCl 3 了。错误。③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B 2 O 3 ,影响制备BCl 3 。(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。
BCl3是重要的化工原料,其沸点12℃.500℃时,向2L的密闭容器中按一定比例投入B2O3、C、Cl2,模拟工业制
(1)反应中C元素的化合价从0价升高到了+2价,共失去2mol电子,Cl的化合价从0价降到了-1价,6个Cl原子总共得到了电子6mol,所以C元素的前边系数是2,氯气前边系数是3,氯化硼前边系数是2,故答案为:1;3;3;2;3;
(2)根据(1)的分析,反应转移了6mol电子,则生成了2mol的BCl3,当反应转移了0.3mol电子,则生成0.1mol的BCl3,故答案为:0.1;
(3)A.化学平衡的建立是从左向右建立的,正反应速率较大,所以3min时,CO的消耗速率小于氯气的消耗速率,故A错误;
B.随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的慢,故B错误;
C.反应起始至平衡,气体的密度ρ=
m
V
,气体质量是逐渐增大的,V不变,所以密度逐渐增大,故C正确;
D.该反应是一个前后气体系数和不相等的反应,容器内的压强不再变化,则证明达到了平衡,故D正确.
故选:CD;
(4)固体B2O3量的增减不会引起平衡的移动,所以若向容器内加入少量的B2O3,则氯气的转化率将不变,若提高反应体系的温度,容器内的气体平均分子量M=
m
n
减小,则n增大,向着正方向进行,所以该反应是吸热反应,故答案为:不变;吸;
(5)A. 增大反应容器的体积,会使得反应速率减慢,故A错误;
B.将混合气体经冰水浴冷却后,K变化,且速率减慢,故B错误;
C.加入适当的催化剂,可加快反应速率但是平衡不移动,故C正确;
D.升高反应体系的温度,会引起平衡常数的变化,故D错误.
故选C.
(6)氯气的平均反应速率v=
△c
△t
=
15.84g×3
106g/mol
2L×3min
=0.075 mol/(L?min),故答案为:0.075 mol/(L?min).
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