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.实验室要用黄磷与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示: 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:物质题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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_______。

（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。

练习册系列答案

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硝酸盐受热分解的产物与硝酸盐的组成以及受热的温度等因素有关。
Ⅰ．一定条件下硝酸铵受热分解的化学反应方程式为：NH₄NO₃→HNO₃+N₂+H₂O（未配平）
（1）该反应中发生还原反应的过程是_______→________。
（2）反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为__________；现有1mol NH₄NO₃分解，生成的氧化产物的物质的量是 mol。
Ⅱ．硝酸铵受撞击或高温发生爆炸的化学反应方程式为：m NH₄NO₃→n O₂+p N₂+q H₂O
（3）下列关于该方程式中化学计量数的说法正确的是_________（选填字母编号）。
a．m＝1 b．n＝2 c．p＝3 d．q＝4
（4）若反应过程中共转移3．01×10²³个电子，则反应可产生气体的体积为_____（标准状况）。

工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和焦炭制备无水AlCl₃的流程如下

已知：AlCl₃，FeCl₃，分别在183℃、315℃升华
（1）在焙烧炉中发生反应：
①Fe₂O₃(s)＋3C(s) 2Fe(s)＋3CO(g)  △H＝－492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe₂O₃(s)2Fe(s)＋3CO₂(g)  △H＝＋25.2kJ/mol
反应2Fe₂O₃(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO₂(g)  △H＝___________kJ/mol。
（2）①Al₂O₃，Cl₂和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl₃。时转移______mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl₂，可用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，其离子方程式为：____________________________。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉，发生反应的化学方程式为_______________。充分反应后温度降至____________以下（填“183℃、315℃之一），开始分离收集AlCl₃。
②将AlCl₃_·6H₂O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl₃，此原理是利用浓硫酸下列性质中的____（填字母序号）。
①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性
a．只有①    b.只有②    c．只有②③    d.只有②③④
（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液，构成电池的其正极反应式 ________；与铅蓄电池相比．释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m(Al):m(Pb)＝_________________。

某化学兴趣小组在探究卤素单质的氧化性的实验中发现，在足量的氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色，原因是什么？Br₂能否氧化Fe²^＋，Fe³^＋与Br₂谁的氧化性更强？
(1)甲同学认为：Br₂不能氧化Fe²^＋，Fe³^＋的氧化性大于Br₂，产生上述现象的原因不是化学反应所致，溶液呈黄色是含 (填化学式，下同)所致。
(2)乙同学认为：Br₂将Fe²^＋氧化为Fe³^＋，Fe³^＋的氧化性小于Br₂，产生上述现象的原因是化学反应所致，则溶液呈黄色是含所致。
(3)丙同学为验证乙同学的观点，选择下列试剂，设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点是正确的，供选用的试剂：a.酚酞试剂；b.CCl₄；c.无水酒精；d.KSCN溶液。请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

选用试剂	实验现象
方案1
方案2

(4)氧化性：Br₂＞Fe³^＋，故在FeCl₂中滴入1～2滴溴水，溶液呈黄色。发生反应的离子方程式是。
(5)根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是。在100 mL FeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂(标准状况)，溶液中有

的Br^－被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液的物质的量浓度是。

为验证氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：
1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时，停止加热。
3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止。
5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为______________________。
（2）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是____________。
（3）实验中，证明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式为_____________。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

	步骤3溶液中含有的离子	步骤5溶液中含有的离子
I	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42－
Ⅱ	有Fe3＋无Fe2＋	有SO42－
Ⅲ	有Fe3＋无Fe2＋	有Fe2＋

上述实验结果一定能够证明Cl2＞Fe3＋＞SO2的是______（填“I”、“II”或“III”）。

硫酸钠-过氧化氢-氯化钠加合物（xNaSO₄·yH₂O₂·zNaCl）又称固体双氧水，是一种新型精细化工产品，具有漂白、杀菌、消毒等作用。为探究该加合物的组成，某化学兴趣小组设计并进行了如下实验：
第一步：准确称取6.945g样品，配制成250.00ml无色溶液A
第二步：准确量取25.00ml溶液A于锥形瓶中，加适量稀硫酸酸化后，用0.0400mol/LKMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗溶液KMnO₄20.00ml
第三步：另取25.00ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.932g.
请回答下列问题：
（1）欲配制无色溶液A，所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外，还应有         。
（2）配平下列离子方程式______MnO₄^－＋_____H₂O₂＋_________＝______Mn²^＋＋_____O₂↑＋______。
（3）滴定前，KMnO₄标准溶液应盛装于中         （填仪器名称），滴定终点现象为         。
（4）第三步能否通过加入AgNO₃溶液的方法来测定？为什么
（5）滴定前，滴定管用蒸馏水洗净后，未用KMnO₄标准溶液润洗，则Y值______________（填“偏
高偏低无影响”）
（6）通过计算确定样品的组成为                                     。

Na₂SO₃在空气中易被氧化而变质。某同学为证明Na₂SO₃有还原性，从一瓶实验室长期存放的Na₂SO₃固体中取出少量溶于水，滴入一定量的烧碱溶液和少许溴水，振荡后溶液变为无色。
（1）在碱性溶液中Br₂和Na₂SO₃反应的离子方程式。
（2）反应后的溶液含有SO₃^2-、SO₄^2-、Br^-、OH-等阴离子，下表是某同学鉴定其中SO₃^2-、SO₄^2-和Br^-的实验报告，请完成未填完的部分。
限选试剂：2 mol·L^-1HCl；1 mol·L^-1 H₂SO₄；l mol·L^-1BaCl₂；l mol·L^-1Ba(NO₃)₂；1 mol·L^-1KMnO₄、CCl₄；新制饱和氯水；品红溶液。

编号	实验操作	预期现象和结论
步骤①	取少量待测液加入试管中，加入过量2mol·L^-1HCl，再滴加适量1 mol·L^-1BaCl₂溶液。	有白色沉淀生成，证明待测液中含有、SO₄^2-。
步骤②
步骤③

（3）为了测定上述样品的纯度，现取10.0克试样配成250ml溶液。取出25.00ml所配溶液，用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定至终点。反应离子方程式为：

重复操作三次，每次消耗0.10mol/LKMnO₄溶液体积分别为20.02 ml、 20.00 ml和19.98 ml。（相对原子质量Na 23 S 32 O 16)
①计算样品中Na₂SO₃的质量分数为。（结果保留3位有效数字）
②操作时，若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管，会导致测定结果。（填“偏高”、“偏低”或“没有影响”）

观察是研究物质性质的一种基本方法．一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色→①变灰暗→②变白色→③出现液滴→④白色固体，下列说法中正确的是 ( )

A．①发生了氧化还原反应	B．②变白色是因为生成了碳酸钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液	D．④只发生物理变化

下列物质中，不与盐酸反应，但可与氢氧化钠溶液反应的是

A．Al(OH)₃

B．Al₂O₃

C．SiO₂

D．Al

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