Question

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
黄磷	44．1	280．5	1．82	2P(过量)+3Cl22PCl3；2P+5Cl2 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

 

（一）制备：RU 图是实验室制备PCl₃的装置（部分仪器已省略）

（1）仪器乙的名称____________。

（2）实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl₂的化学方程式：_______________________ 。

（3）碱石灰的作用是____________________。

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

（二）提纯：

（5）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。

（三）分析：

测定产品中PCl₃纯度的方法如下：迅速称取4．200 g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25．00mL加入过量的0．1000 mol/L 20．00  mL 碘溶液，充分反应后再用0．1000 mol/L  Na₂S₂O₃溶液滴定过量的碘，终点时消耗10．00  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。

（6）根据上述数据，该产品中PCl₃的质量分数为____________________ 。若滴定终点时俯视读数，则PCl₃的质量分数_______(偏大、偏小、或无影响)

 

Answer 1

【答案】

（1）冷凝管   （2）Ca(ClO)₂＋4HCl = CaCl₂＋2H₂O +2Cl₂↑

（3）吸收多余的Cl₂，防止污染环境； 防止空气中的水分进入，影响产品纯度。

（4）排尽装置中的空气，防止O₂和水与PCl₃反应

（5）蒸馏

（6）98．21%   偏大

【解析】

试题分析：（1）仪器乙名称为：冷凝管；（2）实验室制备氯气用漂白粉和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水，反应的化学方程式为Ca(ClO)₂＋4HCl = CaCl₂＋2H₂O +2Cl₂↑；（3）氯气有毒，污染空气，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；（4）根据题给信息知，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；（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）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，和25ml H₃PO₃溶液反应的碘单质物质的量为（0．1000 mol/L×0.020L —1/2×0．1000 mol/L×0.010L）=0.0015mol，500ml溶液中PCl₃的物质的量=H₃PO₃物质的量=碘单质物质的量为0.0015mol×20=0.03mol，PCl₃质量为4.125g，该产品中PCl₃的质量分数为4.125/4.20×100%=98．21%；若滴定终点时俯视读数，所读Na₂S₂O₃溶液的体积偏小，计算剩余的碘偏小，则PCl₃的质量分数偏大。

考点：考查化学实验及化学计算。