2019届高考化学二轮复习 第13讲 化学实验方案设计与评价专题跟踪训练

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1、第13讲化学实验方案设计与评价专题跟踪训练(十三)能力练(20分钟　50分)非选择题(共50分)1．(16分)三氯化硼是一种重要的化工原料。某同学设计的三氯化硼制备装置如图所示。[查阅资料]①BCl3的熔点为－107.3℃，沸点为12.5℃；②2B＋6HCl2BCl3＋3H2；③硼与铝的性质相似，氯化物也易水解，硼也能与碱反应。请回答下列问题：(1)装置A是用高锰酸钾固体与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为___________________________________________________。(2)为了完成三氯化硼的制备，装置从左到右的接口连接顺序为_____________

2、___________。(3)装置E中的试剂为__________，如果拆去装置E，可能的后果是__________________________________。(4)装置D中发生反应前先通入一段时间的氯气，其目的是__________________________，该装置中发生反应的化学方程式为____________________________。(5)BCl3与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式______________________________________________。(6)请设计一个简易实验，验证制得的产品中是否含有硼粉_____

3、_____________________。[解析]　(1)装置A中发生反应的离子方程式为2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)由于制取的Cl2中含杂质HCl、H2O，所以Cl2与硼反应前需要先除去Cl2中含有的杂质，又因为“硼与铝的性质相似，氯化物也易水解”，生成BCl3的装置中应防止水蒸气进入，故右侧应连接盛有浓H2SO4的干燥装置。装置的连接顺序为a→hi→fg→bc→de→j(f和g可互换，b和c可互换)。(3)装置E中的试剂为饱和食盐水，目的是除去Cl2中的HCl；若拆去装置E，杂质HCl与硼反应产生的H2与Cl2混合，加热时可能会引起爆炸。(4

4、)硼粉能与空气中的氧气反应，故反应前应通入Cl2排尽装置中的空气。(5)由“生成硼酸(H3BO3)和白雾”可知该反应为BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl。(6)由“硼也能与碱反应”可知在产品中加入NaOH溶液，若产生气泡，则说明含有硼粉。[答案]　(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)a→hi→fg→bc→de→j(f和g可互换，b和c可互换)(3)饱和食盐水　HCl与硼反应产生的H2与Cl2混合，加热时可能会引起爆炸(4)通入Cl2以排尽装置中的空气，防止硼被氧化　2B＋3Cl22BCl3(5)BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl(

5、6)取少量产品于试管中，加入NaOH溶液，若产生气泡(H2)，则说明含有硼粉2．(18分)Co－60可用于癌症的放射性治疗和蔬菜保鲜。已知：硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧会生成Co2O3(黑色)，Co2O3与Al发生铝热反应可生成Co。请回答下列问题：(1)写出“已知”中的两个反应的化学方程式：________________________、______________________。(2)实验室由硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧生成Co2O3时，可选用下面的装置__________(填序号)。(3)钴单质可与稀盐酸反应生成CoCl2(蓝色)和H2。CoCl2吸水后会生成不同颜色

6、的物质，如CoCl2·6H2O为粉红色。如图所示为CoCl2·6H2O受热时的温度与质量的关系图。①紫红色物质的化学式为__________，若由粉红色固体制备紫红色固体，可采用的实验装置为__________(从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。②由紫红色固体生成蓝紫色固体发生反应的化学方程式为______________________。③综合上述反应过程，钴的氯化物常作为变色硅胶(一种干燥剂)的指示剂，当变色硅胶由蓝色变为粉红色时，即失去干燥能力，该蓝色物质的化学式为_____________________________。[解析]　(1)由“硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧生成Co2O3”可得

7、，该反应的化学方程式为4Co3S4＋25O26Co2O3＋16SO2。由“铝热反应”可得制备钴的化学反应方程式为Co2O3＋2AlAl2O3＋2Co。(2)灼烧硫钴矿石时需要加热，可选用装置Ⅰ、Ⅱ，但用坩埚灼烧时产生的SO2会污染空气，所以选用装置Ⅰ较好(导出气体可用碱液吸收)。(3)①由25℃时钴盐的质量可知，n(CoCl2·6H2O)＝＝0.02mol；25～52℃减少的质量为H2O的质量，n