Question

（14分）PCl₃可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	密度/g·mL^－1	其他
黄磷	44.1	280.5	1.82	2P(过量)+3Cl22PCl3；2P+5Cl2(过量) 2PCl5
PCl3	—112	75.5	1.574	遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3	2	105.3	1.675	遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

（一）制备：下图是实验室制备PCl₃的装置（部分仪器已省略）

（1）仪器乙的名称          。   

（2）实验室以制备Cl₂的离子方程式：          。

（3）碱石灰的作用是             ，         。

（4）向仪器甲中通入干燥Cl₂之前，应先通入一段时间的CO₂，其目的是             。

（二）提纯：

（5）粗产品品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入黄磷加热除去PCl₅后，通过        （填实验操作名称），即可得到PCl₃的纯品。

（三）分析：

测定产品中PCl₃纯度的方法如下：迅速称取m g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25.00mL加入过量的c₁ mol/L V₁  mL 碘溶液，充分反应后再用c₂ mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定过量的碘，终点时消耗V₂  mL Na₂S₂O₃溶液。

已知：H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆；假设测定过程中没有其他反应。

（6）根据上述数据，该产品中PCl₃的质量分数为     （用含字母的代数式表示、不必化简）。

Answer

（1）冷凝管 ；（2）MnO2＋4H＋＋2Cl— Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；

（3）吸收多余的Cl2，防止污染环境； 防止空气中的水分进入，影响产品。

（4）排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应

（5）蒸馏

⑹

【解析】

试题分析：（1）仪器乙的名称是冷凝管；（2）在实验室中一般是用浓盐酸与MnO2共热来制取氯气的，反应的离子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl— Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；（3）由于发生反应的氯气是有毒气体，不能随意排入大气，用碱石灰吸收，同时PCl3容易吸收水分而潮解，所以用碱石灰还可以吸收空气中的水蒸气。故碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境； 防止空气中的水分进入，影响产品。（4）PCl3容易与水、氧气发生反应，在制取PCl3前先通入一段时间的CO2，再通入干燥Cl2就是为了排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应；（5）粗产品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后，由于PCl3、POCl3是沸点不同的互溶的液体混合物，所以可以通过蒸馏的方法分离得到；(6) H3PO3反应消耗的I2的物质的量是(c1 ∙ V1—1/2 c2 ∙ V2)×10-3×(500÷25.00)mol=(c1 ∙ V1—1/2 c2 ∙ V2)×10-3×20mol，根据方程式可知含有H3PO3的物质的量是(c1 ∙ V1—1/2 c2 ∙ V2)×10-3×20mol，所以该产品中PCl3的质量分数为{[(c1 ∙ V1—1/2 c2 ∙ V2)×10-3×20mol×137.5g/mol] ÷m}×100%=.

考点：考查仪器的识别、离子方程式的书写、物质的选择使用、化学实验操作即物质含量的计算的知识。