Question

【题目】氯气是氯碱工业的主要产品之一，常作强氧化剂，可与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。某兴趣小组在实验室中对以下反应进行了探究。回答下列问题：

Ⅰ、三氯化硼(BCl3)的制备，

查阅资料：已知：①BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃； ②2B＋6HCl 2BCl3↑＋3H2↑；

③BCl3遇水观察到大量的白雾。

（1）检验发生装置A的气密性的实验具体方法是_____________________________________

（2）按气流方向连接各装置的接口，顺序为_______

a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→ ( ) → ( ) →h。

（3）装置D的作用是________________；装置E的作用是___________________________，实验中若不用装置C，可能产生的后果是____________。

（4）BCl3遇水反应的化学方程式为：_____________________________。

Ⅱ、SO2与漂粉精溶液的反应

操作	现象
取4g 漂粉精固体，加入100mL 水，测漂粉精溶液的pH	pH 试纸先变蓝（约为12），后褪色
	1.液面上方出现白雾； 2.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； 3.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（5）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_____________________________。

（6）现象2中溶液变为黄绿色的原因是：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl- 发生反应。该反应的离子方程式为________________________。

（7）用离子方程式解释现象3中黄绿色褪去的原因_______________________。

Answer 1

【答案】 用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好 e d j k b c(或cb) f g 液化BCl3使其从混合气体中分离出来 吸收余氯防污染空气，且防空气中水蒸气进入D中 B与HCl反应生成H2，H2、Cl2混合受热发生爆炸 BCl3＋3H2O＝3HCl＋H3BO3 碱性、漂白性 ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑ SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+(或SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+)

【解析】Ⅰ、在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，但浓盐酸具有挥发性，水被加热也能蒸发，升高温度加快氯化氢和水蒸气挥发，所以生成的Cl2中含有HCl、H2O，浓硫酸具有吸水性，饱和食盐水能吸收Cl2，浓硫酸能干燥气体，从而得到较纯净的Cl2，在B中制得BCl3，然后用D得到BCl3固体，为防止C中的水蒸气进入D装置使生成的BCl3水解，F中装浓硫酸进行干燥，E吸收未反应的Cl2。

(1)检验发生装置A的气密性的实验具体方法是用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好，故答案为：用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好；

(2)为了制备BCl3，依据的原理是3Cl2+2B2BCl3，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： e d j k b c(或cb) f g；

(3)三氯化硼的沸点低，易挥发，需要冷却产品，装置D可以液化BCl3使其从混合气体中分离出来；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，C装置是吸收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，故答案为：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；故答案为：液化BCl3使其从混合气体中分离出来；吸收余氯防污染空气，且防空气中水蒸气进入D中；B与HCl反应生成H2，H2、Cl2混合受热发生爆炸；

(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↑，故答案为：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；

Ⅱ、(5)pH试纸先变蓝(约为12)，说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明又具有漂白性，故答案为：碱性；漂白性；

(6)漂粉精的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙与Cl- 发生氧化还原反应生成氯气，反应的离子方程式为ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑，故答案为：ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑；

(7)溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸，反应方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-，硫酸钙微溶于水，也可以写成SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+，故答案为：Cl2+SO2+2H2O═2Cl-+4H++SO42-(或SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+)。