Question

（15分）

三氯化磷（PCl3）是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如下图所示。

已知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)， POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。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：

（1）写出A中反应的离子方程式 。

（2）B装置中所盛试剂是 ；E中烧杯内冷水的作用是 。

（3）实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管，其连接方法是：先把 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。

（4）检查装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入红磷，打开K3通入干燥的CO2，一段时间后关闭K3，加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。其中通入干燥CO2的目的是 。

（5）实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入红磷加热除去PCl5后，再通过 （填实验名称）即可得到较纯净的PCl3。

（6）实验后关闭K1，打开K2，将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应，则吸收氯气的物质的量为（假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3 等钠盐） mol，反应中转移电子的物质的量(n)的范围是 。

 

 

Answer 1

（除标注外，每空2分，共15分）

(1) MnO2 + 4H+ + 2 Cl— △ Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O （其他合理答案均计分）

(2) 浓硫酸 冷凝，便于收集产品 （合理答案均计分）

(3) 玻璃管口用水润湿（合理答案均计分）

(4) 排尽曲颈瓶中的空气，防止PCl3与O2等发生副反应（合理答案均计分）

(5) 蒸馏

(6) 0.15 （1分） 0.15mol ＜ n ＜ 0.25mol （无单位此次不扣分）

【解析】

试题分析：（1）A装置是产生氯气的装置，二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，离子方程式为 MnO2 + 4H+ + 2 Cl— △ Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O ，或者用高锰酸钾溶液与浓盐酸不加热制取氯气；

（2）实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，所以氯气需干燥后通入C中，B中盛放浓硫酸；PCl3的熔点较低，所以E中烧杯内冷水的作用是 冷凝，便于收集产品 ；

（3）玻璃管与橡胶管连接时，往往把胶管的一端用水浸湿，或把玻璃管口用水润湿，方便连接；

（4）因为PCl3遇O2会生成POCl3，所以装置内不能存在氧气，所以通入干燥CO2的目的排尽曲颈瓶中的空气，防止PCl3与O2等发生副反应生成POCl3；

（5）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；

（6）300ml 1mol/L的NaOH溶液中Na元素的物质的量是0.3mol，根据元素守恒，生成的NaCl 、 NaClO 和 NaClO3 等钠盐的总物质的量为0.3mol，所以需要氯气0.15mol；若只生成NaCl 、 NaClO ，则转移的电子最少为0.15mol×2×1/2=0.15mol，若只生成NaCl 、 NaClO3，则转移的电子最多，根据得失电子守恒，NaCl 、 NaClO3的物质的量之比是5:1，所以转移电子的物质的量为0.15mol×2×5/6=0.25mol，当三种产物都存在时转移电子的物质的量介于二者之间 0.15mol ＜ n ＜ 0.25mol 。

考点：考查物质制备实验，装置的判断，理解题目所给信息的能力，氧化还原反应的计算