Question

I：磷酸氯喹是治疗新型肺炎的潜力药。磷酸是合成该药的初级原料之一，沸点高，难挥发。化学兴趣小组设计了合成磷酸的流程如图。回答下列问题

(1)将一定量的红磷与氯气置于容积为2L的恒温恒容(温度，体积均不变)反应器中制取A，各物质的物质的量与时间关系如下图

①该反应的化学方程式为___________(A用化学式表示)

②前10s的平均反应速率v(Cl₂)=_______

(2)将A加入热水中，生成两种酸。一种为磷酸，反应过程各元素化合价不变。

①另一种是酸C是___________(写名称)

②A与热水反应的化学方程式为____________。                    

II(1)将反应Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂设计成原电池，完成该原电池的装置示意图______________，并作相应标注(标明正负极材料及电解质溶液的名称，电子移动方向、离子移动方向)。

(2)该装置中负极的电极方程式为________。

(3)若在反应过程中电极减轻3.2g，则在导线中通过电子__________mol。

Answer

2P+5Cl2=2PCl5 0.5mol/(L∙s) 盐酸 PCl5+4H2OH3PO4+5HCl Cu-2e-=Cu2+ 0.1

【解析】

I．合成磷酸的流程分析如下：红磷和氯气反应生成PCl5，PCl5再与水反应生成磷酸和盐酸；

II．将反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池，根据原电池的构成条件，应用铜作负极，正极比铜更稳定，如惰性电极，电解质为FeCl3溶液。

I（1）①A为PCl5，反应的化学方程式为2P+5Cl2=2PCl5，故答案为：2P+5Cl2=2PCl5；

②前10s的平均反应速率v(Cl2)== =0.5mol/(L∙s)，故答案为：0.5mol/(L∙s)；

（2）①由上述分析可知，另一种是酸C是盐酸，故答案为：盐酸；

②PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸：磷酸和盐酸，由原子守恒可知化学方程式为PCl5+4H2OH3PO4+5HCl，故答案为：PCl5+4H2OH3PO4+5HCl；

II（1）由方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知，Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为惰性电极，电解质溶液为氯化铁，装置示意图为：，故答案为：；

（2）由方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；

（3）减轻的电极为Cu，电极减轻3.2g，则铜反应掉的物质的量为：=0.05mol，则在导线中通过电子0.05molmol=0.1mol，故答案为：0.1。