PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴散工序.有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:
熔點/℃ 沸點/℃ 密度/g?mL 其他
黃磷 44.1 280.5 1.82 2P(過量)+3Cl2
  △  
.
 
2PCl3
2P+5Cl2(過量)
  △  
.
 
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
(一)制備
如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)
(1)儀器乙的名稱
冷凝管
冷凝管
;
(2)實驗室制備Cl2的離子方程式:
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
;
(3)堿石灰的作用是
吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境
吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境
,
防止空氣中的水分進入影響產(chǎn)品
防止空氣中的水分進入影響產(chǎn)品

(4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前,應(yīng)先通入一段時間的CO2,其目的是
排凈裝置中的空氣,防止空氣中的水分和氧氣與PCl3反應(yīng)
排凈裝置中的空氣,防止空氣中的水分和氧氣與PCl3反應(yīng)

(二)提純
粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等.加入黃磷加熱除去PCl5后,通過
蒸餾
蒸餾
(填實驗操作名稱),即可得到PCl3的純品.
(三)分析
測定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下:迅速稱取m,g產(chǎn)品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入過量的c1mol?L-lV1mL碘溶液,充分反應(yīng)后再用c2mol?L-1Na2S2O3溶液滴定過量的碘,終點時消耗V2mLNa2S2O3溶液.
已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6;假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng).根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為
(c1V1-
1
2
c2V2)×137.5×20×10-3
m
×100%
(c1V1-
1
2
c2V2)×137.5×20×10-3
m
×100%
(用含字母的代數(shù)式表示、不必化簡)
分析:(一)(1)儀器乙名稱從裝置中分析為冷凝管;
(2)實驗室制備氯氣用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水;
(3)堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣,防止空氣中的水蒸氣進入影響產(chǎn)品純度;
(4)由于PCl3遇O2會生成POCl3,遇水生成H3PO3和HCl,通入一段時間的CO2可以排盡裝置中的空氣,防止生成的PCl3與空氣中的O2和水反應(yīng);通入二氧化碳趕凈空氣,避免水和氧氣與三氯化磷發(fā)生反應(yīng);
(二)依據(jù)物質(zhì)的沸點數(shù)值不同,可以利用蒸餾的方法分離出三氯化磷;
(三)依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 計算,注意溶液體積的變化.
解答:解:(一)(1)儀器乙名稱從裝置中分析為冷凝管,故答案為:冷凝管;
(2)實驗室制備氯氣用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案為:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)氯氣有毒,污染空氣,堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣,防止空氣中的水蒸氣進入影響產(chǎn)品純度,
故答案為:堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣,防止空氣中的水蒸氣進入影響產(chǎn)品純度;
(4)由于PCl3遇O2會生成POCl3,遇水生成H3PO3和HCl,通入一段時間的CO2可以排盡裝置中的空氣,防止生成的PCl3與空氣中的O2和水反應(yīng);通入二氧化碳趕凈空氣,避免水和氧氣與三氯化磷發(fā)生反應(yīng),
故答案為:排凈裝置中的空氣,防止空氣中的水分和氧氣與PCl3反應(yīng);
(二)依據(jù)物質(zhì)的沸點數(shù)值不同,可以利用蒸餾的方法分離出三氯化磷,故答為:蒸餾;
(三)H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,
依據(jù)化學(xué)方程式可知H3PO3物質(zhì)的量和PCl3的物質(zhì)的量相同,25ml溶液中和H3PO3反應(yīng)的碘單質(zhì)物質(zhì)的量為c1mol?L-lV1mL×10-3-
1
2
×c2mol?L-1×V2mL;
所以250ml溶液中H3PO3物質(zhì)的量=碘單質(zhì)物質(zhì)的量為(c1mol?L-lV1mL×10-3-
1
2
×c2mol?L-1×V2mL)×20;
該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為
(c1V1×10-3-
1
2
×c2×V2×10-3)×137.5×20
m
×100%=
(c1V1-
1
2
c2V2)×137.5×20×10-3
m
×100%,
故答案為:
(c1V1-
1
2
c2V2)×137.5×20×10-3
m
×100%.
點評:本題考查物質(zhì)組成與含量的測定、對實驗原理理解、氧化還原滴定、閱讀獲取信息的能力等,難度較大,是對知識的綜合運用,理解實驗原理是解題的關(guān)鍵,需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)與綜合運用分析解決問題的能力,質(zhì)量分數(shù)計算量較大、步驟較多,是易錯點.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?南京二模)PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴散工序.有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:
熔點/℃ 沸點/℃℃℃ 密度/g?cm-3 其他
黃磷 44.1 280.5 1.82 2P(過量)+3Cl2
  △  
.
 
2PCl3;2P+5Cl2(過量)
  △  
.
 
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
(1)如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略).
①向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段時間CO2,目的是
排盡裝置中的空氣,防止生成的PCl3與空氣中的O2和H2O反應(yīng)
排盡裝置中的空氣,防止生成的PCl3與空氣中的O2和H2O反應(yīng)

②實驗過程中,應(yīng)控制
氯氣的流量
氯氣的流量
,以減少PCl5的生成.
③蒸餾燒瓶乙中得到的粗產(chǎn)品含有POCl3、PCl5
等.加入黃磷加熱除去PCl5后,通過
蒸餾
蒸餾
(填實驗操作名稱),即可得到PCl,純品.
(2)已知:
a.H3PO3+H2O+I2?H3PO4+2HI
b.(NH43BO3,溶液可與HI和H3PO4反應(yīng)生成H3BO3
c.Na2S2O3溶液可定量測定碘:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
①測定產(chǎn)品中PCl3質(zhì)量分數(shù)的實驗如下,請補充相應(yīng)的實驗步驟:
步驟1:迅速移取mg產(chǎn)品,水解完全后在500mL容量瓶中定容;
步驟2:從容量瓶中移取25.00mL溶液置于碘量瓶中;
步驟3:準(zhǔn)確加入c1mol?L-1碘溶液V1 mL(過量),再
迅速加入足量(NH43BO3溶液
迅速加入足量(NH43BO3溶液
;
步驟4:
加入淀粉溶液,立即用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的碘
加入淀粉溶液,立即用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的碘
;滴至終點時消耗耗c2mol?L-1Na2S2O3溶液V2mL;②根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為
2.75(c1v1-
1
2
c2v2)
m
×100%
2.75(c1v1-
1
2
c2v2)
m
×100%
(用含字母的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省株洲市高三第四次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:

 

熔點/℃

沸點/℃

密度/g·mL1

其他

黃磷

44.1

280.5

1.82

2P(過量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(過量)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

 

如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。

(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段時間CO2,目的是                                  。

(2)實驗過程中,應(yīng)控制                   ,以減少PCl5的生成。

(3)粗產(chǎn)品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過                   (填實驗操作名稱),即可得到PCl3的純品。

(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2  H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可與HI和H3PO4反應(yīng)生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量測定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI

①測定產(chǎn)品中PCl3質(zhì)量分數(shù)的實驗如下,請補充相應(yīng)的實驗步驟:

步驟1:迅速移取m g產(chǎn)品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。

步驟2:從容量瓶中移取25.00mL溶液置于錐形瓶中。

步驟3:準(zhǔn)確加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(過量),再                                。

步驟4:用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液回滴過量的碘,將近終點時加入3 mL淀粉溶液,繼續(xù)滴至終點(藍色溶液褪色);滴至終點時消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。

②根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為                 (用含字母的代數(shù)式表示)。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省株洲市高三第四次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:

 

熔點/℃

沸點/℃

密度/g·mL1

其他

黃磷

44.1

280.5

1.82

2P(過量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(過量)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

 

如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。

(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段時間CO2,目的是                                  。

(2)實驗過程中,應(yīng)控制                   ,以減少PCl5的生成。

(3)粗產(chǎn)品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過                   (填實驗操作名稱),即可得到PCl3的純品。

(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2  H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可與HI和H3PO4反應(yīng)生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量測定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI

①測定產(chǎn)品中PCl3質(zhì)量分數(shù)的實驗如下,請補充相應(yīng)的實驗步驟:

步驟1:迅速移取m g產(chǎn)品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。

步驟2:從容量瓶中移取25.00mL溶液置于錐形瓶中。

步驟3:準(zhǔn)確加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(過量),再                                。

步驟4:用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液回滴過量的碘,將近終點時加入3 mL淀粉溶液,繼續(xù)滴至終點(藍色溶液褪色);滴至終點時消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。

②根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為                 (用含字母的代數(shù)式表示)。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省株洲市高三第四次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:

 

熔點/℃

沸點/℃

密度/g·mL1

其他

黃磷

44.1

280.5

1.82

2P(過量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(過量)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

 

如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。

(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段時間CO2,目的是                                  。

(2)實驗過程中,應(yīng)控制                   ,以減少PCl5的生成。

(3)粗產(chǎn)品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過                   (填實驗操作名稱),即可得到PCl3的純品。

(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2  H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可與HI和H3PO4反應(yīng)生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量測定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI

①測定產(chǎn)品中PCl3質(zhì)量分數(shù)的實驗如下,請補充相應(yīng)的實驗步驟:

步驟1:迅速移取m g產(chǎn)品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。

步驟2:從容量瓶中移取25.00mL溶液置于錐形瓶中。

步驟3:準(zhǔn)確加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(過量),再                                。

步驟4:用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液回滴過量的碘,將近終點時加入3 mL淀粉溶液,繼續(xù)滴至終點(藍色溶液褪色);滴至終點時消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。

②根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為                 (用含字母的代數(shù)式表示)。

 

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