Question

(15分)三氯化磷（PCl3）是合成藥物的重要化工原料，可通過白磷和氯氣化合得到。

已知：白磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3，與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5；PCl3遇O2會(huì)生成POCl3(三氯氧磷)；POCl3能溶于PCl3；POCl3和PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解。實(shí)驗(yàn)室制取PCl3的裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g·cm-3
白磷	44.1	280.5	1.82
PCl3	-112	75.5	1.574
POCl3	2	105.3	1.675

請回答：

（1）實(shí)驗(yàn)所需氯氣可用MnO2和濃HCl反應(yīng)制取，實(shí)驗(yàn)過程中所用的玻璃儀器除酒精燈和玻璃導(dǎo)氣管外，還需要的玻璃儀器有 。制取的氯氣需要進(jìn)行干燥，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明通入的氯氣是干燥

的 （寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論）。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中要加入白磷、通入CO2、通入Cl2、加熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)具體的操作方法和順序是 。

（3）E燒杯中加入冷水的目的是 ，干燥管中堿石灰的作用是 。

（4）實(shí)驗(yàn)制得的粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等，先加入過量白磷加熱，除去PCl5和過量白磷后，再除去PCl3中的POCl3制備純凈的PCl3可選用的方法有 （填字母序號(hào)）。

A．萃取 B．過濾 C．蒸餾 D．蒸發(fā)結(jié)晶

（5）①PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl，則PCl3和水反應(yīng)后所得溶液中除OH－之外其它離子的濃度由大到小的順序是 （已知亞磷酸（H3PO3）是二元弱酸）。

②若將0.01 mol POCl3投入熱水配成1 L的溶液，再逐滴加入AgNO3溶液，則先產(chǎn)生的沉淀是 [已知Ksp(Ag3PO4)＝1.4×10－16，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]。

Answer 1

（1）圓底燒瓶和分液漏斗 將氣體通過裝有無水硫酸銅的U形管（干燥管），若白色粉末未變藍(lán)，則氣體干燥 （或者通入裝有干燥的有色布條的集氣瓶,布條不褪色等,合理答案均可）

（2）先打開K2，等反應(yīng)體系中充滿CO2后，加入白磷，然后再打開K1，通入氯氣，加熱

（3）冷卻收集PCl3 吸收多余的氯氣和空氣中的水蒸氣

（4）C

（5）①c(H+)﹥c(Cl-)﹥c(H2PO3-)﹥c(HPO32-) ②AgCl

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣用濃鹽酸與MnO2 在加熱的條件下進(jìn)行，裝置采用固體和液體加熱制取氣體的裝置，所以實(shí)驗(yàn)過程中所用的玻璃儀器除酒精燈和玻璃導(dǎo)氣管外，還需要的玻璃儀器有圓底燒瓶和分液漏斗，干燥的氯氣沒有漂白性，所以證明通入的氯氣是干燥的方法是將氯氣通入裝有干燥的有色布條的集氣瓶,布條不褪色，說明氯氣是干燥的。

（2）PCl3遇O2會(huì)生成POCl3(三氯氧磷)，所以向通入CO2 將空氣趕走，白磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3，與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5，然后在加入白磷，氯氣最后通，白磷熔沸點(diǎn)低，最后加熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)具體的操作方法和順序是先打開K2，等反應(yīng)體系中充滿CO2后，加入白磷，然后再打開K1，通入氯氣，加熱。

（3）PCl3 的沸點(diǎn)較低，所以E燒杯中加入冷水的目的是冷卻收集PCl3，POCl3和PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解，干燥管中堿石灰的作用是吸收多余的氯氣和空氣中的水蒸氣。

（4）根據(jù)表格提供的信息，它們互溶且熔沸點(diǎn)不同，所以除去PCl3中的POCl3制備純凈的PCl3可選用的方法是蒸餾法。

（5）①PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl，亞磷酸（H3PO3）是二元弱酸，分別電離，一步比一步艱難，而HCl是強(qiáng)酸，全部電離，所以離子的濃度由大到小的順序是c(H+)﹥c(Cl-)﹥c(H2PO3-)﹥c(HPO32-)，

②若將0.01 mol POCl3投入熱水配成1 L的溶液，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為POCl3+H2O = H3PO4+3HCl,鹽酸是強(qiáng)酸，Cl－濃度為0.03mol/L，H3PO4 是中強(qiáng)酸，分步電離，以第一步電離為主，產(chǎn)生的PO43-的濃度很小，根據(jù)Ksp(Ag3PO4)＝1.4×10－16，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，逐滴加入AgNO3溶液，則先產(chǎn)生的沉淀是AgCl。

考點(diǎn)：考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，PCl3的制備及性質(zhì)檢驗(yàn)，離子濃度的大小比較，沉淀溶解平衡等知識(shí)。