Question

（14分）PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴(kuò)散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g·mL－1	其他
黃磷	44.1	280.5	1.82	2P(過(guò)量)+3Cl22PCl3；2P+5Cl2(過(guò)量) 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）制備：下圖是實(shí)驗(yàn)室制備PCl3的裝置（部分儀器已省略）

（1）儀器乙的名稱 。

（2）實(shí)驗(yàn)室以制備Cl2的離子方程式： 。

（3）堿石灰的作用是 ， 。

（4）向儀器甲中通入干燥Cl2之前，應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO2，其目的是 。

（二）提純：

（5）粗產(chǎn)品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后，通過(guò) （填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到PCl3的純品。

（三）分析：

測(cè)定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下：迅速稱取m g產(chǎn)品，水解完全后配成500mL溶液，取出25.00mL加入過(guò)量的c1 mol/L V1 mL 碘溶液，充分反應(yīng)后再用c2 mol/L Na2S2O3溶液滴定過(guò)量的碘，終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mL Na2S2O3溶液。

已知：H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI；I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6；假設(shè)測(cè)定過(guò)程中沒(méi)有其他反應(yīng)。

（6）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （用含字母的代數(shù)式表示、不必化簡(jiǎn)）。

Answer 1

（1）冷凝管 ；（2）MnO2＋4H＋＋2Cl— Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；

（3）吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境； 防止空氣中的水分進(jìn)入，影響產(chǎn)品。

（4）排盡裝置中的空氣，防止O2和水與PCl3反應(yīng)

（5）蒸餾

⑹

【解析】

試題分析：（1）儀器乙的名稱是冷凝管；（2）在實(shí)驗(yàn)室中一般是用濃鹽酸與MnO2共熱來(lái)制取氯氣的，反應(yīng)的離子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl— Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；（3）由于發(fā)生反應(yīng)的氯氣是有毒氣體，不能隨意排入大氣，用堿石灰吸收，同時(shí)PCl3容易吸收水分而潮解，所以用堿石灰還可以吸收空氣中的水蒸氣。故堿石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境； 防止空氣中的水分進(jìn)入，影響產(chǎn)品。（4）PCl3容易與水、氧氣發(fā)生反應(yīng)，在制取PCl3前先通入一段時(shí)間的CO2，再通入干燥Cl2就是為了排盡裝置中的空氣，防止O2和水與PCl3反應(yīng)；（5）粗產(chǎn)品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后，由于PCl3、POCl3是沸點(diǎn)不同的互溶的液體混合物，所以可以通過(guò)蒸餾的方法分離得到；(6) H3PO3反應(yīng)消耗的I2的物質(zhì)的量是(c1 ? V1—1/2 c2 ? V2)×10-3×(500÷25.00)mol=(c1 ? V1—1/2 c2 ? V2)×10-3×20mol，根據(jù)方程式可知含有H3PO3的物質(zhì)的量是(c1 ? V1—1/2 c2 ? V2)×10-3×20mol，所以該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為{[(c1 ? V1—1/2 c2 ? V2)×10-3×20mol×137.5g/mol] ÷m}×100%=.

考點(diǎn)：考查儀器的識(shí)別、離子方程式的書寫、物質(zhì)的選擇使用、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作即物質(zhì)含量的計(jì)算的知識(shí)。