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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...

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,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知:①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;②PCl3遇水会强烈水解生 成 H3PO3和HC1;③PCl3遇O2会生成P0Cl3,P0Cl3溶于PCl3;④PCl3、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)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的作用是     

(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)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为     

(6)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250mL溶液;

②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol•L﹣1碘水,充分反应;

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol•L﹣1的Na2S2O3,溶液滴定

③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            

 

(1)MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O; (2)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)Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O; (6)79.75%. 【解析】实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为:A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水,制得氯气,因PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,B装置利用浓硫酸干燥氯气,K3利用二氧化碳排尽装置中的空气,防止黄磷(白磷)自燃,PCl3沸点为75.5℃,利用E装置防止PCl3挥发(冷凝),因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应, (1)A装置中,加热条件下,浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O, (2)因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应, (3)通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气,防止白磷与空气中的氧气发生自燃, (4)由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离, (5)氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+2H2O, (6)0.1000mol•L﹣1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为:0.1000mol•L﹣1×0.0100L=0.00100mol,根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.00100mol﹣0.1000mol•L﹣1×0.00084L×=0.00058mol,再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为:n(H3PO3)=n(I2)=0.00058mol,250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为:0.00058mol×=0.0058mol,所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol,该产品中PCl3的质量分数为:×100%=79.75%,  
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考点分析:
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铁、钴(Co)、镍(Ni)是同族元素,都是较活泼的金属,它们的化合物在工业上有重要的应用。

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①上述氧化过程中,发生反应的离子方程式是: _________________________

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________________________________________________________

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② C(s)+2H2(g)CH4(g)            ΔH=-73 kJ·mol-1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)           ΔH=-171 kJ·mol-1

则CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)    ΔH_________________

(2)其他条件相同时,CO和H2按物质的量比1:3进行反应:

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)

H2的平衡转化率在不同压强下,随温度的变化如图所示。

①实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由______________________________

②M点的平衡常数Kp=_____________________。(只列算式。Kp的表达式是将平衡分压代替平衡浓度。某物质的平衡分压=总压×该物质的物质的量分数)

(3)下图表示在一定条件下的1 L的密闭容器中, X、Y、C三种气体因发生反应,三种气体的物质的量随时间的变化情况。下表是3 mol X和1mol Y在一定温度和一定压强下反应,达到平衡时C的体积分数(C%)。

      

①X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为_________________________

②表中a的取值范围是________________________________

③根据上图和上表分析,25 min~40 min内图中曲线发生变化的原因可能是________

(4)CO2可转化为碳酸盐,其中Na2CO3是一种用途广泛的碳酸盐.己知:25℃时,几种酸的电离平衡常数如下表所示。

H2CO3

H2SO3

HNO2

HClO

K1=4.4×10-7

K2=4.7×10-11

K1=1.2×10-2

K2=6.6×10-8

K=7.2×10-4

K=2.9×10-8

 

 

25℃时,向一定浓度的Na2CO3溶液中分别滴入等物质的量浓度的下列溶液至过量:

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常温下,取20mL某浓度的盐酸作为待测液,用一定物质的量浓度的NaOH溶液进行滴定(假设盐酸与NaOH溶液混合后体积变化忽略不计),滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列叙述正确的是

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C. A、B、C三点水的电离程度大小依次为:A>B>C

D. 滴定前,锥形瓶用待测液润洗,导致盐酸浓度偏低

 

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有一种瓦斯分析仪(下图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。

  

下列有关叙述正确的的是

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下列过程中,没有明显实验现象的是

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