Question

【題目】氯氣是氯堿工業的主要產品之一，常作強氧化劑，可與有機物和無機物進行反應生成多種氯化物。某興趣小組在實驗室中對以下反應進行了探究。回答下列問題：

Ⅰ、三氯化硼(BCl3)的制備，

查閱資料：已知：①BCl3的沸點為12.5 ℃，熔點為－107.3 ℃； ②2B＋6HCl 2BCl3↑＋3H2↑；

③BCl3遇水觀察到大量的白霧。

（1）檢驗發生裝置A的氣密性的實驗具體方法是_____________________________________

（2）按氣流方向連接各裝置的接口，順序為_______

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

（3）裝置D的作用是________________；裝置E的作用是___________________________，實驗中若不用裝置C，可能產生的后果是____________。

（4）BCl3遇水反應的化學方程式為：_____________________________。

Ⅱ、SO2與漂粉精溶液的反應

操作	現象
取4g 漂粉精固體，加入100mL 水，測漂粉精溶液的pH	pH 試紙先變藍（約為12），后褪色
	1.液面上方出現白霧； 2.稍后，出現渾濁，溶液變為黃綠色； 3.稍后，產生大量白色沉淀，黃綠色褪去

（5）pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質是_____________________________。

（6）現象2中溶液變為黃綠色的原因是：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和Cl- 發生反應。該反應的離子方程式為________________________。

（7）用離子方程式解釋現象3中黃綠色褪去的原因_______________________。

Answer 1

【答案】 用彈簧夾夾住a處并關閉分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸餾水，然后打開分液漏斗的活塞，觀察到水緩緩滴下甚至不滴，說明氣密性良好 e d j k b c(或cb) f g 液化BCl3使其從混合氣體中分離出來 吸收余氯防污染空氣，且防空氣中水蒸氣進入D中 B與HCl反應生成H2，H2、Cl2混合受熱發生爆炸 BCl3＋3H2O＝3HCl＋H3BO3 堿性、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、在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發生氧化還原反應生成Cl2，但濃鹽酸具有揮發性，水被加熱也能蒸發，升高溫度加快氯化氫和水蒸氣揮發，所以生成的Cl2中含有HCl、H2O，濃硫酸具有吸水性，飽和食鹽水能吸收Cl2，濃硫酸能干燥氣體，從而得到較純凈的Cl2，在B中制得BCl3，然后用D得到BCl3固體，為防止C中的水蒸氣進入D裝置使生成的BCl3水解，F中裝濃硫酸進行干燥，E吸收未反應的Cl2。

(1)檢驗發生裝置A的氣密性的實驗具體方法是用彈簧夾夾住a處并關閉分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸餾水，然后打開分液漏斗的活塞，觀察到水緩緩滴下甚至不滴，說明氣密性良好，故答案為：用彈簧夾夾住a處并關閉分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸餾水，然后打開分液漏斗的活塞，觀察到水緩緩滴下甚至不滴，說明氣密性良好；

(2)為了制備BCl3，依據的原理是3Cl2+2B2BCl3，所以裝置連接的順序應該為氣體發生裝置---除雜裝置--反應裝置--收集裝置--尾氣處理裝置的順序，又實驗室制備氯氣中夾雜有氯化氫和水，且應先除去HCl再除去水，按氣流方向連接各裝置的接口，順序為a→e→d→j→k→b→c→f→g→h，故答案為： e d j k b c(或cb) f g；

(3)三氯化硼的沸點低，易揮發，需要冷卻產品，裝置D可以液化BCl3使其從混合氣體中分離出來；裝置E是一個盛有堿石灰的干燥管，其作用一方面是吸收未反應的多余氯氣，另一個方面也防止空氣中的水蒸氣進入U形管，C裝置是吸收Cl2中混有的HCl，由題給資料知，硼與氯化氫反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣和氯氣的混合氣體，易發生爆炸，故答案為：冷卻和收集三氯化硼；硼粉與氯化氫反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸；故答案為：液化BCl3使其從混合氣體中分離出來；吸收余氯防污染空氣，且防空氣中水蒸氣進入D中；B與HCl反應生成H2，H2、Cl2混合受熱發生爆炸；

(4)因硼與鋁的性質相似，硼酸的化學式為H3BO3，類似鋁酸(H3AlO3)，因三氯化硼遇水能反應，反應的化學方程式為：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑，故答案為：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；

Ⅱ、(5)pH試紙先變藍(約為12)，說明溶液呈堿性，后顏色褪去，說明又具有漂白性，故答案為：堿性；漂白性；

(6)漂粉精的有效成分是次氯酸鈣，次氯酸鈣與Cl- 發生氧化還原反應生成氯氣，反應的離子方程式為ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑，故答案為：ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑；

(7)溶液呈黃綠色，有Cl2生成，Cl2與SO2反應生成鹽酸與硫酸，反應方程式為：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-，硫酸鈣微溶于水，也可以寫成SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+，故答案為：Cl2+SO2+2H2O═2Cl-+4H++SO42-(或SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+)。