Question

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）

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HCl；遇O₂会生成POCl₃，POCl₃溶于PCl₃。PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表：

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，检查装置气密性后，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POC1₃、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10．00 mL 0．1000 mol/L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：                                                                      ，假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据，该产品中PCl₃的质量分数为          。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）浓H₂SO₄；冷凝PCl₃防止其挥发；吸收多余的氯气，防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl₃反应
（3）排尽装置中的空气，防止白磷自燃；
（4）蒸馏
（5）79.75%

试题分析：（1）二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气；（2）干燥氯气用浓硫酸；根据表中PCl₃的沸点可得，用冷水可以将其冷凝；根据信息可得PCl₃不能遇见水蒸气，还要考虑进行尾气处理，故碱石灰的作用为吸收多余的氯气，防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl₃反应；（3）根据题目信息可知需要排尽装置内的空气；（4）根据题目信息可知利用沸点的不同将混合物分离，故蒸馏；（5）根据碘单质和Na₂S₂O₃的反应求出剩余的碘单质，根据总的碘单质减去剩余的碘单质求出与H₃PO₃的物质的量，根据磷原子守恒得PCl₃的物质的量，从而求出其质量分数。