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    12．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POCl3，POCl3溶于PCl3；
    ④PCl3、POCl3的熔沸点见表：
    物质熔点/℃沸点/℃
    PCl3-11275.5
    POCl32105.3
    请回答下列问题：
    （1）A装置中制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
    （2）B中所装试剂是浓硫酸，F中碱石灰的作用有两种，分别是吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3 反应．
    （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的作用是排尽装置中的空气，防止白磷自燃．
    （4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入黄磷加热除去PCl5后，通过蒸馏（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Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O．
    （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79.75%．

    分析 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，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装置中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，据此书写离子反应方程式；
    （2）氯气为酸性气体，需用酸性干燥剂干燥，碱石灰吸收多余氯气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度；
    （3）白磷能自燃，通入二氧化碳赶净空气；
    （4）依据物质的沸点数值不同，可以利用蒸馏的方法分离出三氯化磷；
    （5）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠；
    （6）依据反应的化学方程式H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 可知n（H3PO3）=n（I2）总-n（Na2S2O3）×$\frac{1}{2}$，25mL溶液中H3PO3的物质的量等于三氯化磷的物质的量，再求出三氯化磷的总物质的量和质量，然后求出质量分数．

    解答 解：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-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，
    故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
    （2）因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，氯气和浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥氯气，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，
    故答案为：浓硫酸；吸收多余的氯气、防止空气中的H2O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，故答案为：排尽装置中的空气，防止白磷自燃；
    （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，故答案为：蒸馏；
    （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，故答案为：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×$\frac{1}{2}$=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×$\frac{250mL}{25mL}$=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：$\frac{137.5g/mol×0.0058mol}{1g}$×100%=79.75%，
    故答案为：79.75%．

    点评 本题考查阅读获取信息的能力、对实验原理理解等，题目难度较大，是对知识的综合运用，理解实验原理是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力，注意题中信息PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．某有机物A的相对分子质量为128，问：
    （1）若A中只含有C、H元素，且A分子结构中含有苯环，则A的化学式为C10H8；
    （2）若A中只含有C、H、O元素，且A分子里含一个酯基，无其他含氧官能团，则A的化学式为C7H12O2．写出其中一种符合题意的物质的结构CH3COOCH2CH2CH2CH=CH2．
    （3）若A中只含有C、H、N元素，且A分子中氮原子数最少，则A的化学式为C7H16N2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    15．有甲、乙、丙三种元素，核电荷数均小于18，甲元素M层的电子数是其K层的电子数的$\frac{1}{2}$，乙元素原子核内无中子，丙元素原子核内有8个质子．
    （1）画出丙的原子结构示意图；
    （2）写出乙元素的三种核素符号分别为11H、21H、31H；
    （3）乙、丙两种元素形成的具有18电子的化合物是H2O2（填化学式）；
    （4）写出氯气与甲、乙、丙三种元素组成的化合物反应的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
    A．标准状况下，22.4L盐酸含有NA个HCl分子
    B．1.0 L 1.0 mol•L-1 的NaAl02水溶液中含有的氧原子数为2 NA?
    C．常温常压下，14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
    D．已知C2H4和C3H6混合物的质量为ag，所含原子总数为$\frac{a{N}_{A}}{14}$

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．将2molH2O和2molCO置于1L容器中，加热至高温，发生如下可逆反应：
    2H2O（g）?2H2（g）+O2（g），2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）．
    （1）当上述系统达到平衡时，欲求混合气体的平衡组成，至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是H2O和H2，或CO和CO2（填分子式）．
    （2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为amol和bmol，则平衡时H2O的物质的量为（2-2a-b）mol （用含a、b的代数式表示）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3的熔点为282℃，沸点为315℃．工业上制备无水FeCl3的
    一种工艺流程如下：

    （1）氯化铁能用作水处理剂的原因是Fe3++3H2O=Fe（OH）3（胶体）+3H+，Fe（OH）3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质（用必要的文字和化学方程式说明）．
    （2）吸收塔中吸收剂X 是FeCl2溶液．
    （3）温度超过400℃时，捕集器中捕集到的物质的相对分子质量为325，该物质的分子式为Fe2Cl6．
    （4）从副产物FeCl3 溶液中获得FeCl3•6H2O 的方法是在滴加浓盐酸后，蒸发浓缩、冷却结晶、
    过滤，洗涤、晾干．
    （5）用FeCl3 溶液（32%～35%）腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2 和CuCl2．用化学方法回收废
    液中铜的方法是加过量铁粉，发生反应CuCl2+Fe═FeCl2+Cu，过滤，分离得到的固体再与盐酸反应以溶解残留的铁，过滤得到铜（用反应式表示并简述操作要点）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    4．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
    ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
    ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiHCl3+H2
    ③SiHCl3与过量H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅
    已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃．请回答下列问题：
    （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
    （2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为分馏．
    （3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：

    ①装置B中的试剂是浓硫酸．装置C中的烧瓶需要水浴加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化．
    ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是石英管的内壁附有灰黑色晶体，装置D不能采用普通玻璃管的原因是高温下，普通玻璃会软化，装置D中发生反应的化学方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．
    ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及先通一段时间H2，将装置中的空气排尽．
    ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是bd．
    a．碘水     b．氯水       c．aOH溶液     d．KSCN溶液     e．Na2SO3溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．某同学设计实验制备2-羟基-4-苯基丁酸乙酯，反应原理、装置和数据如下：


      相对分子量 密度（g/cm3）沸点（℃）水溶性
    2-羟基-4-苯基丁酸1801.219357微溶
    乙  醇460.78978.4易溶
    2-羟基-4-苯基丁酸乙酯2081.075212难溶
    实验步骤：
    ①如图1，在干燥的圆底烧瓶中加入20mL 2-羟基-4-苯基丁酸、20mL无水乙醇和适量浓硫酸，再加入几粒沸石；
    ②加热至70℃左右保持恒温半小时；
    ③分离、提纯三颈瓶中的粗产品，得到有机粗产品；
    ④精制产品．
    请回答下列问题：
    （1）油水分离器的作用为及时分离产物水，促进平衡向生成酯的反应方向移动
    （2）本实验采用水浴加热，因为温度过高会使产率减小（填“增大”、“”减小”或“不变”）
    （3）取三颈烧瓶中的混合物分别用水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤．第二次水洗的目的是洗掉碳酸氢钠
    （4）在精制产品时，加入无水MgSO4的作用为干燥；然后过滤，再利用如图2装置进行蒸馏纯化，图2装置中的错误有温度计水银球的位置，冷凝水的方向
    （5）若按纠正后的操作进行蒸馏纯化，并收集212℃的馏分，得2-羟基-4-苯基丁酸乙酯约9.0g．则该实验的产率为32%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．7.8g Na2R含有0.2mol Na+，则Na2R的摩尔质量为78g/mol；含有1.6gR 的Na2R的物质的量为0.05mol．

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