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

【答案】

（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%

【解析】

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。

考点：考察氯气的实验室制法、气体的干燥、根据化学方程式的计算和应用题目信息解题的能力等