Question

半導體生產(chǎn)中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl₃)是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl₂模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl₃,裝置如下圖所示:（部分夾持裝置略去）

A             B           C              D       E
已知黃磷與少量Cl₂反應生成PCl₃,與過量Cl₂反應生成PCl₅  PCl₃遇水會強烈水解生成 H₃PO₃和HC1。遇O₂會生成POCl₃,POCl₃溶于PCl₃,PCl₃、POCl₃的熔沸點見下表：

物質	熔點/℃	沸點/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

 
請回答下列問題：
（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為                                  。
（2）B中所裝試劑是                   ,
E中冷水的作用是                                                    
F中堿石灰的作用是_____                                                  
（3）實驗時,檢査裝置氣密性后,先打開K₃通入干燥的CO₂,再迅速加入黃磷。通干燥CO₂的作用是                   。
（4）粗產(chǎn)品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入黃磷加熱除去PCl₅后.通過_____(填實驗操作名稱）,即可得到較純凈的PCl₃。
（5）通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl₃的質量分數(shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品,加水反應后配成250 mL溶液；
②取以上溶液25.00mL,向其中加入碘水,充分反應；
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na₂S₂O₃,溶液滴定
④重復②、③操作,平均消耗Na₂S₂O₃,溶液8.40mL
已知：H₃PO₃+H₂O+I₂="=" H₃PO₄+2HI，I₂+2Na₂S₂O₃==2NaI+Na₂S₄O₆,假設測定過程中沒有其他反應。根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PC1₃的質量分數(shù)為_______。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁴+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）濃H₂SO₄；冷凝PCl₃防止其揮發(fā)；吸收多余的氯氣，防止空氣中的H₂O進入燒瓶和PCl₃反應
（3）排盡裝置中的空氣，防止白磷自燃；
（4）蒸餾（5）79.75%

解析試題分析：
（1）實驗室制備氯氣用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式為MnO₂+4H^＋+2Cl^―Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
（2）濃H₂SO₄作用是干燥氯氣；E中冷水冷凝PCl₃防止其揮發(fā)；氯氣有毒，污染空氣，F(xiàn)中堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進入影響產(chǎn)品純度，
（3）由于PCl₃遇O₂會生成POCl₃，遇水生成H₃PO₃和HCl，通入一段時間的CO₂可以排盡裝置中的空氣，防止生成的PCl₃與空氣中的O₂和水反應；
（4）依據(jù)物質的沸點數(shù)值不同，可以利用蒸餾的方法分離出三氯化磷。
（5）H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆，依據(jù)化學方程式可知H₃PO₃物質的量和PCl₃的物質的量相同
PCl₃    ~     H₃PO₃    ~     I₂
碘的物質的量為(10.00 mL× 0.1000 mol·L^－1－×8.40mL×0.1000 mol·L^－1)×10^－3
所以PCl₃的質量分數(shù)為
＝79.75%。注意250 mL溶液取25.00mL，所以要乘以10。
考點：考查本題考查物質組成與含量的測定、對實驗原理理解。