Question

半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率，三氯化磷（PCl₃）是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl₂模拟工业生产制取PCl₃，装置如下图所示：（部分夹持装置略去）

已知黄磷与少量Cl₂反应生成PCl₃，与过量Cl₂反应生成PCl₅，PCl₃遇水会强烈水解生成 H₃PO₃和HCl。遇O₂会生成POCl₃，POCl₃溶于PCl₃，PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃
PCl3	-112	75．5
POCl3	2	105．3

请回答下列问题：

（1）A装置中制氯气的离子方程式为                                   。

（2）B中所装试剂是              ，E中冷水的作用是           F中碱石灰的作用是_____。

（3）实验时，检査装置气密性后，先打开K₃通入干燥的CO₂，再迅速加入黄磷。通干燥CO₂的作用     。

（4）粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入黄磷加热除去PCl₅后．通过_____（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl₃。

（5）通过下面方法可测定产品中PCl₃的质量分数

①迅速称取1．00g产品，加水反应后配成250 mL溶液；

②取以上溶液25．00mL，向其中加入10．00 mL 0．1000 mol/L碘水，充分反应；

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0．1000 mol/L的Na₂S₂O₃，溶液滴定

④重复②、③操作，平均消耗Na₂S₂O₃，溶液8．40ml

已知：H₃PO₃+H₂O+I₂＝H₃PO₄+2HI，I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆，假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据，该产品中PC1₃的质量分数为_______。

Answer

（1）MnO2+4H＋+2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）浓HSO4；冷凝PCl3防止其挥发；吸收多余的氯气，防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应

（3）排尽装置中的空气，防止白磷自燃（4）蒸馏（5）79．75%

【解析】

试题分析：（1）A装置中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，据此写出反应方程式。（2）氯气为酸性气体，需要用酸性或者中性干燥剂，三氯化磷沸点低，冷水冷凝收集就可以了。碱石灰吸收多于未反应的氯气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度。（3）利用白磷能自燃，通入二氧化碳赶净空气。（4）根据混合物的熔沸点不同，可以利用蒸馏的方法分离出三氯化磷。（5）根据方程式H3PO3+H2O+I2＝H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6可知

考点：考查实验方案的设计等相关知识。