Question

【題目】I硼位于ⅢA族，三鹵化硼是物質結構化學的研究熱點，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機合成的催化劑。

查閱資料：①BCl3的沸點為12.5 ℃，熔點為－107.3 ℃；

②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；

③硼與鋁的性質相似，也能與氫氧化鈉溶液反應。

設計實驗：某同學設計如圖所示裝置利用氯氣和單質硼反應制備三氯化硼：

請回答下列問題：

（1）常溫下，高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發生的反應可替代A裝置中的反應，而且不需要加熱，兩個反應的產物中錳的價態相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應的離子方式：___________________ 。

（2）E裝置的作用是_______________。如果拆去B裝置，可能的后果是__________________________。

（3）三氯化硼遇水劇烈反應生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫出該反應的化學方程式：_________________；

（4）為了順利完成實驗，正確的操作是________(填序號).

①先點燃A處酒精燈，后點燃D處酒精燈

②先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈

③同時點燃A、D處酒精燈

（5）請你補充完整下面的簡易實驗，以驗證制得的產品中是否含有硼粉：取少量樣品于試管中，滴加濃_____________（填化學式）溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產生，則樣品中無硼粉。

II.實驗室現有3種酸堿指示劑，其pH的變色范圍如下：甲基橙：3.1～4.4　石蕊：5.0～8.0　酚酞：8.2～10.0用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液，反應恰好完全時，下列敘述正確的是 _____________________________

A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑

B．溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑

C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑

D．溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑

（6）使用酸堿中和滴定的方法，用0.01 moL/L鹽酸滴定錐形瓶中未知濃度的NaOH溶液，下列操作能夠使測定結果偏高的是___________________

A用量筒量取濃鹽酸配制0.01 mol/L稀鹽酸時，量筒用蒸餾水洗凈后未經干燥直接量取濃鹽酸

B配制稀鹽酸定容時，俯視容量瓶刻度線

C滴定結束時，讀數后發現滴定管下端尖嘴處懸掛有一滴液滴

D滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶內壁附著的鹽酸沖下

Answer 1

【答案】2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑冷卻和收集三氯化硼硼粉遇氯化氫反應，產生氫氣，加熱條件下氫氣和氯氣的混合氣體易爆炸BCl3 + 3H2O= H3BO3 + 3HCl↑①NaOHDA C

【解析】

（1）在A裝置中用高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發生反應可以制取氯氣，反應的方程式為：2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑；（2）由于濃鹽酸有揮發性，所以在氯氣中含有HCl氣體，用飽和NaCl溶液除去HCl雜質，用濃硫酸進行干燥，在D中發生反應：3Cl2 +2B2BCl3 ；在 E裝置的作用是冷卻和收集三氯化硼；如果拆去B裝置，可能會發生反應2B＋6HCl2BCl3 ↑＋3H2 ↑，在D中加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸；（3）三氯化硼遇水劇烈反應生成硼酸(H3BO3 )和白霧，該反應的化學方程式是BCl3 ＋3H2O=H3 BO3 ＋3HCl↑；因此在實驗室保存三氯化硼的注意事項要密封保存，防止受潮水解；（4）①先點燃A處酒精燈，待整套裝置中都充滿Cl2 后再點燃D處酒精燈，使之發生反應，故正確。②若先點燃D處酒精燈，這時B就與裝置中的空氣發生反應得到B2O3 ，再點燃A處酒精燈也不能產生BCl3了，故錯誤。③同時點燃A、D處酒精燈也會導致產生B2O3 ，影響制備BCl3，故錯誤，答案選①；（5）由于B的性質與Al相似，既能與強酸反應，也能與強堿反應放出氫氣，所以取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；II.A、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應恰好完全時，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應選擇堿性范圍內變色的指示劑，即酚酞，選項A錯誤；B、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應恰好完全時，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應選擇堿性范圍內變色的指示劑，即酚酞，選項B錯誤；C、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應恰好完全時，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應選擇堿性范圍內變色的指示劑，即酚酞，選項C錯誤；D、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反應恰好完全時，生成了CH3COONa，CH3COONa水解溶液呈堿性，應選擇堿性范圍內變色的指示劑，即酚酞，選項D正確；答案選D；（6）A、用量筒量取濃鹽酸配制0.01 mol/L稀鹽酸時，量筒用蒸餾水洗凈后未經干燥直接量取濃鹽酸，則濃鹽酸被稀釋，所配鹽酸濃度偏低，滴定時消耗的鹽酸體積偏大，測得氫氧化鈉的濃度偏高；B、配制稀鹽酸定容時，俯視容量瓶刻度線，則所加蒸餾水偏少，鹽酸濃度偏高，滴定時消耗的鹽酸體積偏小，測得氫氧化鈉的濃度偏低；C、滴定結束時，讀數后發現滴定管下端尖嘴處懸掛有一滴液滴，則消耗鹽酸體積偏大，所測氫氧化鈉溶液濃度偏高；D、滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶內壁附著的鹽酸沖下，不影響滴定結果。答案選AC。