Question

I．制备水杨酸对正辛基苯基酯（）如下：

步骤一：将水杨酸晶体投入到三颈烧瓶中，再加入适量的氯苯作溶剂并充分搅拌使晶体完全溶解，最后加入少量的无水三氯化铝。

步骤二：按右图所示装置装配好仪器，水浴加热控制温度在20～40℃之间，在搅拌下滴加SOCl₂，反应制得水杨酰氯。

该反应方程式为：

步骤三：将三颈烧瓶中混合液升温至80℃，再加入对正辛苯酚[]，温度控制在100℃左右，不断搅拌。

步骤四：过滤、蒸馏、减压过滤；酒精洗涤、干燥即得产品。

（1）实验时，冷凝管中的冷却水进口为 _______（选填“a”或“b”）；

（2）步骤一中加入无水三氯化铝的作用是 ____________。

（3）步骤三中发生反应的化学方程式为 ________________________________________。

II．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
白磷	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

已知右图是实验室制备PCl₃的装置（部分仪器已省略），则：

（1）实验室制备Cl₂的离子反应方程式为：______________________________________。

（2）碱石灰的作用除了防止空气中的O₂和水蒸气进入并与产品发生反应外还有：____________________________________。

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

（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PCl₃的纯品。

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

Answer

a 催化剂 MnO2＋4H＋＋2Cl—Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑ 吸收多余氯气，避免污染环境 排尽装置中空气，防止其中的O2和水蒸气与PCl3反应 蒸馏

【解析】I．（1）根据采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷却水进口为a；（2）SOCl2与邻羟基苯甲酸反应制得水杨酰氯时要用氯化铝作催化剂，所以氯化铝的作用为催化剂；（3）在80℃条件下，对正辛苯酚与水杨酰氯发生取代反应生成水杨酸对正辛基苯基酯，反应的化学方程式为；

II．（1）实验室制备氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl—Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；（2）氯气有毒，属于大气污染物，则碱石灰的另一个作用是吸收多余氯气，避免污染环境；（3）由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应；（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）由信息及步骤可知，该实验原理为：利用PCl3遇水生成H3PO3和HCl，加入碘溶液，发生反应H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI；然后利用硫代硫酸钠滴定过量的碘：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。滴定剩余的I2消耗Na2S2O3为c2mol•L-1×V2×10-3L=c2×V2×10-3mol，由I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知剩余的I2为0.5×c2×V2×10-3mol，所以与H3PO3反应的I2为（c1V1-0.5×c2V2）×10-3mol，根据关系式PCl3～H3PO3～I2可知，mg产品中PCl3的物质的量为（c1V1-0.5×c2V2）×10-3mol×500mL/25mL=（2c1V1-c2V2）×10-2mol，质量为（2c1V1-c2V2）×10-2mol×137.5g/mol=1.375（2c1V1-c2V2）g，所以PCl3的质量分数为1.375（2c1V1-c2V2）/m×100%。