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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 (...

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: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.

设计实验:某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼:

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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,而且不需要加热,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          .如果拆去B装置,可能的后果是           

(3)实验中可以用一个盛装          (填试剂名称)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(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A、D处酒精灯

(6)请你补充完整下面的简易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓      (填化学式)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.

 

(1)2MnO4﹣+10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑; (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)BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑; (5)①;(6)NaOH. 【解析】(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,反应的离子方程式为:2MnO4﹣+10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ (2)三氯化硼的沸点低,易挥发,需要冷却产品.B装置的作用是吸收Cl2中混有的HCl,由题给资料知,硼与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气和氯气的混合气体,易发生爆炸 (3)F装置用于吸收水蒸气,避免G装置中的水蒸气进入U形管.G装置可以盛装氢氧化钠溶液吸收尾气,故实验中可以用一个盛装碱石灰的干燥管来代替F+G装置 (4)因硼与铝的性质相似,硼酸的化学式为H3BO3,类似铝酸(H3AlO3).因三氯化硼遇水能反应,反应的化学方程式为: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,故正确;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,故错误;③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3,影响制备BCl3,错误;故答案为: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,若无气泡产生,则样品中无硼粉,故答案为:NaOH. 【点评】本实验属于物质制备与检验综合设计实验,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目涉及制备气体、净化气体、干燥气体和尾气处理,目难度中等.  
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工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.60kJ•mol﹣1

(1)下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是          (填序号).

a.单位时间内生成2a mol NH3的同时生成3a mol H2

b.单位时间内生成6a mol N﹣H键的同时生成2a mol H﹣H键

c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2

d.混合气体的平均摩尔质量增大

e.容器内的气体密度不变

(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如表数据:根据表中数据计算:

             时间(h)

物质的量(mol)

0

2

4

6

N2

1.50

1.20

1.00

1.00

H2

4.50

3.60

3.00

3.00

NH3

0

m

1.00

1.00

①反应进行到4h时放出的热量为       

②根据计算可得m=         ,0~2h内NH3的平均反应速率为           ,.

③此温度下反应:2NH3N2+3H2的化学平衡常数K=         

 

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某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究,试回答下列问题:

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(1)通O2的Pt电极为电池         极(填电极名称),其电极方程式为        

(2)若B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X电极材料为        ,电解质溶液为        

(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是     

(4)若B电池的电解质溶液为500mL 1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变),此时B电池溶液的pH=          ,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入          (填物质并注明物质的量).

(5)若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为         

 

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A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质.它们之间有如下的反应关系:

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(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染.B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出B→C的化学方程式:               

(2)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体.写出A→C的离子方程式:                

(3)若A是太阳能电池用的光伏材料.B为A单质的氧化物,C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性.写出写出B→C的离子方程式:               

(4)若A是应用最广泛的金属.④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质.C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出C→D的离子方程式:                  

(5)若A为淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质.B与C可反应生成A.已知B的燃烧热为586.16KJ/mol,写出B的燃烧热的热的化学方程式:                     

 

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五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大.A元素所形成的单质是密度最小的气体,A和C同族,B和D同族.A和B形成气体在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性.回答下列问题:

(1)D位于元素周期表中第          周期第          族.

(2)五种元素中,原子半径最大的是          ,非金属性最强的是          .(填元素符号)

(3)C元素最高价氧化物的水化物的电子式为         ,其中存在的化学键类型为          

(4)B最高价氧化物的化学式为             

(5)单质C与水反应的离子方程式为                

 

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一定条件下在密闭容器中发生反应:

A:NH4I(s)NH3(g)+HI(g)

B:2HI(g)H2(g)+I2(g)

(1)写出反应A的平衡常数表达式            

(2)达到平衡后,缩小容器体积,反应B            (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”),达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化              .(填“加深”、“变浅”或“不变”)

 

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