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）

A             B           C              D       E
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HC1。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）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

（1）MnO₂+4H⁴+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）浓H₂SO₄；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）实验室制备氯气用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO₂+4H^＋+2Cl^―Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
（2）浓H₂SO₄作用是干燥氯气；E中冷水冷凝PCl₃防止其挥发；氯气有毒，污染空气，F中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）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）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）H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆，依据化学方程式可知H₃PO₃物质的量和PCl₃的物质的量相同
PCl₃    ~     H₃PO₃    ~     I₂
碘的物质的量为(10.00 mL× 0.1000 mol·L^－1－×8.40mL×0.1000 mol·L^－1)×10^－3
所以PCl₃的质量分数为
＝79.75%。注意250 mL溶液取25.00mL，所以要乘以10。
考点：考查本题考查物质组成与含量的测定、对实验原理理解。