Question

【题目】PCl3是磷的常见氯化物，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	其它
黄磷	44.1	280.5	1.82	2P+3Cl2(少量)2PCl3 2P+5Cl2(过量) 2PCl5
PCl3	－112	75.5	1.574	遇水生成H3PO3和HCl， 遇O2生成POCl3

如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。

（1）仪器乙的名称是________________________。

（2）实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备Cl2的离子方程式__________________________。实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制____________________________________。

（3）碱石灰的作用：一是防止空气中的水蒸气进入而使PCl3水解；二是吸收多余的Cl2，防止污染环境。写出PCl3遇水反应的化学方程式____________________________________。

（4）向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间CO2排尽装置中的空气，其目的是________________________________________________________________________。

（5）测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.100 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.1000 mol·L－120.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.1000 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定过量的碘，以淀粉溶液作指示剂，终点时消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。已知：H3PO3+H2O+I2＝H3PO4+2HI；I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6；假设测定过程中没有其它反应。滴定终点的现象是：____________________________________________。根据上述数据，该产品中PCl3(相对分子质量为137.5)的质量分数为_________________。

Answer 1

【答案】冷凝管（或冷凝器） MnO2+4H++2Cl－ Mn2++Cl2↑+2H2O 氯气通入的速率(或流量) PCl3+3H2O= H3PO3+ 3HCl 防止O2和水蒸气与PCl3反应 最后一滴标准液滴入时，溶液褪色且半分钟内不恢复（或由蓝色变无色） 93.90%

【解析】

（1）仪器乙为冷凝管，用于冷凝蒸馏产物，为了使冷凝效果最好，进水口为b，故答案为：冷凝管；

（2）实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气，方程式为：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制氯气的通入速率；故答案为：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；氯气的通入速率；

（3）碱石灰的作用：一是防止空气中的水蒸气进入而使PCl3水解；二是吸收多余的Cl2，防止污染环境。PCl3遇水反应的化学方程式PCl3+3H2O= H3PO3+ 3HCl；答案：PCl3+3H2O= H3PO3+ 3HCl。

（4）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；

(5) 通过H3PO3+H2O+I2＝H3PO4+2HI；I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6；假设测定过程中没有其它反应。滴定终点的现象是：最后一滴标准液滴入时，溶液褪色且半分钟内不恢复（或由蓝色变无色）； 0.1000molL-1碘溶液20.00mL中含有碘单质的物质的量为：0.1000molL-1×0.020L=0.002mol，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：0.002mol-0.1000molL-1×0.012L×1/2=0.0014mol，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）=0.0014mol，500mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.0014mol×500mL/25mL=0.028mol，所以4.100g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.028mol，该产品中PCl3的质量分数为：137.5g/mol0.025mol/4.1g100=93.9%；答案：最后一滴标准液滴入时，溶液褪色且半分钟内不恢复（或由蓝色变无色）；93.9%。