Question

1．PCl₃可用于半导体生产的外延、扩散工序．有关物质的部分性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	密度/g•mL-1	其他
黄磷	44.1	280.5	1.82	2P（过量）+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PCl3 2P+5Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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

（Ⅰ）制备：
如图是实验室制备PCl₃的装置（部分仪器已省略）

（1）仪器乙的名称为冷凝管，其中与自来水进水管连接的编号是b（填“a”或“b”）．
（2）实验室常用软锰矿（MnO₂）与浓盐酸制备Cl₂，反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（3）碱石灰的作用是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．
（4）向仪器甲中通入干燥的Cl₂之前，应先通入一段时间的CO₂，其目的是排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl₃反应．
（Ⅱ）提纯：
（5）粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等．加入黄磷加热除去PCl₅后，通过蒸馏（填实验操作名称），即可得到PCl₃的纯品．
（Ⅲ）分析：
（6）迅速称取5.5g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25mL，加入过量的0.1mol•L^-1碘溶液23mL，充分反应后用0.1mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定过量的碘，消耗10mLNa₂S₂O₃溶液．
已知：H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆；
假设测定过程中没有发生其他反应．根据上述数据，可计算出该产品中PCl₃的质量分数为90.0%．

Answer 1

分析 （一）（1）仪器乙名称从装置中分析为冷凝管；冷凝管采用逆向通水法的冷凝效果较好；
（2）漂白粉有效成分为次氯酸钙，次氯酸钙与盐酸反应生成氯气、氯化钙和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）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；
（4）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；通入二氧化碳赶净空气，避免水和氧气与三氯化磷发生反应；
（二）（5）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；
（三）（6）依据反应的化学方程式H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆ 计算，注意溶液体积的变化；

解答 解：（一）（1）仪器乙为冷凝管，用于冷凝蒸馏产物；冷凝管中通水方向为逆向，即从b通水，
故答案为：冷凝管；b；
（2）漂白粉和浓盐酸发生反应生成氯气的化学反应为：Ca（ClO）₂+4HCl（浓）=CaCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）氯气有毒，污染空气，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，
故答案为：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；
（4）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；通入二氧化碳赶净空气，避免水和氧气与三氯化磷发生反应，
故答案为：排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl₃反应；
（二）（5）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，
故答为：蒸馏；
（三）（6）0.1000mol•L^-1碘溶液23.00mL中含有碘单质的物质的量为：0.1000mol•L^-1×0.023L=0.0023mol，根据反应I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆可知，与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为：0.0023mol-0.1000mol•L^-1×0.01L×$\frac{1}{2}$=0.0018mol，再由H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI可知，25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H₃PO₃的物质的量为：n（H₃PO₃）=n（I₂）=0.0018mol，500mL该溶液中含有H₃PO₃的物质的量为：0.0018mol×$\frac{500mL}{25mL}$=0.036mol，所以5.500g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.036mol，该产品中PCl₃的质量分数为：$\frac{137.5g/mol×0.036mol}{5.5g}$×100%≈90.0%，
故答案为：90.0%．

点评 本题考查物质组成与含量的测定、对实验原理理解、氧化还原滴定、阅读获取信息的能力等，难度较大，是对知识的综合运用，理解实验原理是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力，质量分数计算量较大、步骤较多，是易错点．