實驗室采用三氟化硼(BF3)與氯化鋁(AlCl3)高溫加熱的方法制備BCl3,裝置如圖所示(夾持裝置及加熱裝置略)。
已知:
Ⅰ.三氟化硼(BF3)易與水反應;三氯化硼(BCl3)易潮解;三氯化鋁(AlCl3)沸點低、易升華。
Ⅱ.部分物質的沸點如表所示:
物質 |
BF3 |
BCl3 |
AlCl3 |
沸點/℃ |
-101 |
12.5 |
1537 |
回答下列問題:
(1)將氟硼酸鉀(KBF
4)和硼酐(B
2O
3)一起研磨均勻加入A中的圓底燒瓶,滴入濃硫酸并加熱,除產生氣體外,還生成一種酸式鹽,則發(fā)生反應的化學方程式為
6KBF
4+B
2O
3+6H
2SO
48BF
3↑+6KHSO
4+3H
2O
6KBF
4+B
2O
3+6H
2SO
48BF
3↑+6KHSO
4+3H
2O
。
(2)實驗開始時,A、C兩處加熱裝置應先加熱A處,原因是
產生BF3氣體,將體系中的空氣排出
產生BF3氣體,將體系中的空氣排出
。
(3)裝置B中濃硫酸的作用除干燥外,還有
通過濃硫酸中氣泡冒出的快慢判斷氣體產生的速率,調節(jié)裝置A中反應的速率
通過濃硫酸中氣泡冒出的快慢判斷氣體產生的速率,調節(jié)裝置A中反應的速率
。
(4)裝置C中儀器是將規(guī)格為1L的圓底燒瓶與500mL的蒸餾燒瓶的底部熔接在一起,再將玻璃管插到圓底燒瓶的底部,這樣做的目的為
增加整個裝置的高度,起到冷凝的作用,可避免AlCl3大量升華
增加整個裝置的高度,起到冷凝的作用,可避免AlCl3大量升華
。
(5)裝置D進行
冰水浴
冰水浴
(填“冰水浴”或“熱水浴”)可得到產品,如果缺少裝置E,造成的影響為
防止水蒸氣進入體系,導致BCl3潮解
防止水蒸氣進入體系,導致BCl3潮解
。
(6)C中2.67g無水氯化鋁完全反應后,取下U形管并注入水,完全反應生成鹽酸和硼酸(H
3BO
3,一元弱酸),將所得溶液加水稀釋到100mL,取20mL加入錐形瓶中,滴入2滴酚酞溶液,用1mol?L
-1的NaOH溶液滴定至終點,重復實驗2~3次,消耗NaOH的平均體積為12.50mL,則BCl
3 的產率為
78.13
78.13
%(保留2位小數(shù))。
【答案】6KBF
4+B
2O
3+6H
2SO
48BF
3↑+6KHSO
4+3H
2O;產生BF
3氣體,將體系中的空氣排出;通過濃硫酸中氣泡冒出的快慢判斷氣體產生的速率,調節(jié)裝置A中反應的速率;增加整個裝置的高度,起到冷凝的作用,可避免AlCl
3大量升華;冰水?。环乐顾魵膺M入體系,導致BCl
3潮解;78.13