题目内容
11．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，装置如图所示：（部分夹持装置略去）
已知：①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5；②PCl3遇水会强烈水解生 成 H3PO3和HC1；③PCl3遇O2会生成P0Cl3，P0Cl3溶于PCl3；④PCl3、POCl3的熔沸点见下表：
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| PCl3 | -112 | 75.5 |
| POCl3 | 2 | 105.3 |
（1）A装置中制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）F中碱石灰的作用是吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3 反应；
（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的作用是排尽装置中的空气，防止白磷自燃；
（4）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），即可得到较纯净的PCl3；
（5）实验结束时，可以利用C中的试剂吸收多余的氯气，C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O；
（6）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10.00mL 0.1000mol•L-1碘水，充分反应；
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol•L-1的Na2S2O3，溶液滴定
③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79.75%．
分析 实验室要用黄磷（白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为：A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，制得氯气，因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，B装置利用浓硫酸干燥氯气，利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止黄磷（白磷）自燃，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，
（1）A装置中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，据此书写离子反应方程式；
（2）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）白磷能自燃，通入二氧化碳赶净空气；
（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）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠；
（6）依据反应的化学方程式H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 可知n（H3PO3）=n（I2）总-n（Na2S2O3）×$\frac{1}{2}$，25mL溶液中H3PO3的物质的量等于三氯化磷的物质的量，再求出三氯化磷的总物质的量和质量，然后求出质量分数．
解答 解：实验室要用黄磷（白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3流程为：A装置浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，制得氯气，因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，B装置利用浓硫酸干燥氯气，K3利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止黄磷（白磷）自燃，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，
（1）A装置中，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）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，
故答案为：吸收多余的氯气、防止空气中的H2O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，防止白磷与空气中的氧气发生自燃，
故答案为：排尽装置中的空气，防止白磷自燃；
（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，
故答案为：蒸馏；
（5）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O，
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O；
（6）0.1000mol•L-1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为：0.1000mol•L-1×0.0100L=0.00100mol，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：0.00100mol-0.1000mol•L-1×0.00084L×$\frac{1}{2}$=0.00058mol，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）=0.00058mol，250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.00058mol×$\frac{250mL}{25mL}$=0.0058mol，所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol，该产品中PCl3的质量分数为：$\frac{137.5g/mol×0.0058mol}{1g}$×100%=79.75%，
故答案为：79.75%．
点评 本题考查阅读获取信息的能力、对实验原理理解等，题目难度较大，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，注意题中信息PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl．
部分含钒化合物在水中的溶解性如表：
| 物质 | V2O5 | NH4VO3 | VOSO4 | （VO2）2SO4 |
| 溶解性 | 难溶 | 难溶 | 可溶 | 易溶 |
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有VO2+和Al3+．
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是Al（OH）3（写化学式）．
（3）反应④的离子方程式为VO3-+NH4+=NH4VO3↓．
（4）25℃、101kPa时，4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1=-a kJ/mol
4V（s）+5O2（g）═2V2O5（s）△H2=-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是10Al（s）+3V2O5（s）=5Al2O3（s）+6V（s）△H=-$\frac{5a-3b}{2}$KJ/mol．
（5）钒液流电池（如图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过．电池放电时负极的电极反应式为V2+-e-=V3+，电池充电时阳极的电极反应式是VO2+-e-+H2O=VO2++2H+．
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O．取25.00mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0mL，由此可知，该（VO2）2SO4溶液中钒的含量为10.6g/L．
回答问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗．
（2）装置B中的长颈漏斗的作用是平衡压强
（3）在装置C中生成Na2S2O3．
①完成反应方程式：4SO2+2Na2S+1Na2CO3=3Na2S2O3+□
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是排除装置内空气，防止发生氧化生成Na2SO4．
（4）完成对所得产品的检测的实验：
| 推测 | 操作和现象 | 结论 |
| 杂质中的正盐成分可能有： A，、Na2S B，、Na2CO3 C，、Na2SO4 D，、Na2SO3 | ①取Wg产品配成稀溶液； ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液； ③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生． ④向滤液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.1000mol•L-1碘的标准溶液，消耗碘的标准溶液体积为18.10mL． | 产品杂质中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3Na2S， 一定不含有Na2SO4． 操作④发生的反应是： 2S2O32-+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I- Ⅰ、判断达到滴定终点的现象是溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色 Ⅱ、产品纯度：（9/W）×100%． |
乳酸亚铁（[CH3CH（OH）COO]2Fe•3H2O，Mr=288）是一种常用的补铁剂，可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得：
制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）．| A． | 2A+3B═2C | B． | A+3B═2C | C． | 3A+B═2C | D． | 3A+2B═3C |