Question

【题目】三氯化磷(PCl3)是一种用于有机合成的重要催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如图所示。

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

请答下面问题：

（1）玻璃管之间的连接需要用到胶皮管，连接的方法是：先把 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。

（2）B中所盛试剂是 ，F中碱石灰的作用是 。

（3）实验时，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。通干燥CO2的作用是 ，C装置中的K1、 K2的设计也出于类似的目的，为了达到这—实验目的，实验时与K1、K2有关的操作是 。

（4）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，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250mL溶液：

②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),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0.1000 mol/L Na2S2O3溶液8.00mL.

己知：H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，根据上述数据，假设测定过程中没有其他反应，该产品中PCl3的质量分数为 。

Answer 1

【答案】（1）)玻璃管口用水润湿(1分)

（2）浓硫酸(1分)吸收多余的Cl2 ，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应(2分)

（3）排尽装置中的空气，防止PCl3 与O2反应(2分)

先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K2 (2分)

（4）蒸馏 (1分)（5） 82.5% (2 分)

【解析】

试题分析：（1）玻璃管和胶皮管连接的方法是：先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，润湿起润滑作用；

（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，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；

（3）通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止PCl3 与O2反应；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，C装置中先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，排净了空气，再打开K1，关闭K2，可利用氯气排净装置中的空气；

（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，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，再通过蒸馏即可得到较纯净的PCl3；

（5）滴定实验涉及关系式为PCl3～H3PO3～I2和2Na2S2O3～I2，设混合物中PC13的物质的量为nmol，水解生成的H3PO3反应掉的I2的物质的量为nmol；滴定多余I2的消耗的Na2S2O3的物质的量为0.1000molL-1×8.00×10-3L=8.0×10-4mol，多余的I2的物质的量为=0.0004mol，提供I2的总物质的量为0.1000molL-1×10.0×10-3L=1.0×10-3mol，则H3PO3反应掉的I2的物质的量nmol=1.0×10-3mol-0.0004mol=0.0006mol，25ml溶液里含有PC13的质量为0.0006mol×137.5gmol-1=0.0825g，产品中PC13的质量分数为0.0825g÷(1×25/250)×100%=82.5%。