Question

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－1	其他
黃磷	44．1	280．5	1．82	2P(過量)+3Cl22PCl3；2P+5Cl2 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：RU 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____________。

（2）實驗室用漂白粉加濃鹽酸制備Cl₂的化學(xué)方程式：_______________________ 。

（3）堿石灰的作用是____________________。

（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____________________。

（二）提純：

（5）粗產(chǎn)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。

（三）分析：

測定產(chǎn)品中PCl₃純度的方法如下：迅速稱取4．200 g產(chǎn)品，水解完全后配成500mL溶液，取出25．00mL加入過量的0．1000 mol/L 20．00  mL 碘溶液，充分反應(yīng)后再用0．1000 mol/L  Na₂S₂O₃溶液滴定過量的碘，終點時消耗10．00  mL Na₂S₂O₃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)。

（6）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________ 。若滴定終點時俯視讀數(shù)，則PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(偏大、偏小、或無影響)

 

Answer 1

【答案】

（1）冷凝管   （2）Ca(ClO)₂＋4HCl = CaCl₂＋2H₂O +2Cl₂↑

（3）吸收多余的Cl₂，防止污染環(huán)境； 防止空氣中的水分進(jìn)入，影響產(chǎn)品純度。

（4）排盡裝置中的空氣，防止O₂和水與PCl₃反應(yīng)

（5）蒸餾

（6）98．21%   偏大

【解析】

試題分析：（1）儀器乙名稱為：冷凝管；（2）實驗室制備氯氣用漂白粉和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)₂＋4HCl = CaCl₂＋2H₂O +2Cl₂↑；（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(jìn)入影響產(chǎn)品純度；（4）根據(jù)題給信息知，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)；（5） 由信息可知，POCl₃與PCl₃都是液體，沸點相差較大，故可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離；（6）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，和25ml H₃PO₃溶液反應(yīng)的碘單質(zhì)物質(zhì)的量為（0．1000 mol/L×0.020L —1/2×0．1000 mol/L×0.010L）=0.0015mol，500ml溶液中PCl₃的物質(zhì)的量=H₃PO₃物質(zhì)的量=碘單質(zhì)物質(zhì)的量為0.0015mol×20=0.03mol，PCl₃質(zhì)量為4.125g，該產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.125/4.20×100%=98．21%；若滴定終點時俯視讀數(shù)，所讀Na₂S₂O₃溶液的體積偏小，計算剩余的碘偏小，則PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。

考點：考查化學(xué)實驗及化學(xué)計算。