Question

硼是第IIIA族元素，单质硼在加热条件下能与多种非金属反应。某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。已知BCl₃的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，遇水剧烈反应。

（1）选用下图所示的装置（可以重复选用）进行实验，装置依次连接的合理顺序为________。

（2）图中g管的作用是______，装置E的作用是_______。

（3）开始实验时，先点燃____(填“A”或“B”)处的酒精灯。

（4）请写出BCl₃遇水变质的化学方程式___________。

（5）硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为Na[B(OH)₄]，则硼酸在水中电离方程式是______。

（6）实验完成后，某同学向F (溶液中含有0.05 mol/LNaC10、0.05 mol/LNaCl、0.1 mol/L NaOH）中滴加品红溶液，发现溶液褪色。现设计实验探究溶液褪色的原因，请将表中数据补充完整，完成实验方案。

实验序号	0.1mol/LNaClO溶液/mL	0.1mol/LNaCl溶液/mL	0.2mol/LNaOH溶液/mL	H2O /mL	品红溶液	现象
①	4.0	0	0	x	3滴	较快褪色
②	0	4.0	4.0	0	3滴	不褪色
③	4.0	0	4.0	0	3滴	缓慢褪色

x=_______，结论：_______________。

Answer

ABDCEDF 保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶 冷凝并收集BCl3 A BCl3＋3H2O=H3BO3＋3HCl H3BO3＋H2O[B(OH)4]-＋H+ 4.0 NaClO使品红溶液褪色，溶液碱性越强褪色越慢。

【解析】（1）欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼，已知单质硼在加热条件下能与多种非金属反应，BCl3的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，遇水剧烈反应。则必须先制备干燥洁净的氯气，而且反应过程中必有防止水蒸汽进行，故A为制取氯气装置，然后将所得氯气通过B装置以除去氯气中的氯化氢，再通过D装置干燥后将氯气通入C装置中加热条件下与硼反应，产生的三氯化硼气体进入E装置冷却收集起来，再连接D装置干燥防止外界水蒸汽进行，最后连接F进行尾气处理。因此接连的顺序为：ABDCEDF；（2）图中g管的作用是：保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶；装置E的作用是：冷凝并收集BCl3；（3）开始实验时，先点燃A处的酒精灯制取氯气，使后面反应装置中充满干燥的氯气；（4）请写出BCl3遇水水解变质生成硼酸及盐酸，其化学方程式：BCl3＋3H2O=H3BO3＋3HCl；（5）硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为Na[B(OH)4]，则硼酸在水中电离方程式是H3BO3＋H2O[B(OH)4]-＋H+；（6）设计实验探究不同溶液对品红褪色的原因，通常溶液的浓度不同但溶液的总体积相同，根据②③可知，溶液总体积为8.0mL，则x=4.0mL，实验①③有NaClO则褪色，实验②没有NaClO则不褪色，实验①与实验③对比，碱性条件下，褪色慢，则结论为：NaClO使品红溶液褪色，溶液碱性越强褪色越慢。