题目内容

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
请答下面问题:
(1)B中所装试剂是      ,F中碱石灰的作用是       
(2)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈甑中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈甑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           
(3)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
(4)C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的,为了达到这一实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是                     
(5)实验后期关闭K1,打开K2,将气体通入C装置中发生反应,反应后的溶液为X。某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子,请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤
实验现象
实验结论

 
溶液X中含有Na+

 
溶液X中含有Cl-
 
(5)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。甲同学将装置A的示意图画成右图,该示意图中明显的错误是     


(1) 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)
(2) 排尽装置中的空气,防止红磷自燃。(1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) 
(3) 蒸馏 (1分)
(4)

实验步骤
实验现象
①用铂丝(光洁无锈的铁丝)蘸取溶液X,在酒精灯外焰上灼烧(1分)
火焰呈黄色(1分)
②取少量溶液X,加入足量稀HNO­­­­­­­­3(1分)­­,再滴加少量AgNO3溶液(1分)
出现白色沉淀(1分)
(5)把玻璃管口用水润湿(1分)    没有(用酒精灯)加热 (1分)

解析试题分析:
(1)B为浓硫酸,碱石灰用于吸收多余的氯气和防止空气中水汽进入装置。
(2)通CO2的目的为了排装置的空气。
(3)蒸馏
(4)参考上表。
(5)玻璃管装橡胶管时必须要润湿,实验室制氯气必须加热。
考点:考查了实验的基本操作和实验设计和分析。

练习册系列答案
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纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置,制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
Ⅰ.可选用的药品有:
a.石灰石;b.饱和氯化钙溶液;c.6 mol/L盐酸;d.氯化铵;e.氢氧化钙

(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)              
(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是                              
(3)写出制取氨气的化学方程式                                  
(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式 
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是                          
(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式                              
(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列             装置回收(填代号)。

Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:

试回答:
(1)所加试剂A的化学式为                                      
(2)B操作方法是                                               
(3)样品中氯化铵的质量分数为                                   

高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。

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物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8

315

熔点/℃
-70.0
-107.2



升华温度/℃


180
300
162
 
请回答下列问题:
(1)仪器e的名称为              ,装置A中f管的作用是                          ,其中发生反应的离子方程式为                                             
(2)装置B中的试剂是                     
(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。
方案
不足之处

 

 
 
(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:                                  
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