Question

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

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g·mL－1	其他
黃磷	44．1	280．5	1．82	2P(過(guò)量)+3Cl22PCl3；2P+5Cl22PCl5
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(shí)驗(yàn)室制備PCl₃的裝置（部分儀器已省略）

（1）儀器乙的名稱____________。
（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)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(guò)_________________（填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到PCl₃的純品。
（三）分析：
測(cè)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(guò)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(guò)量的碘，終點(diǎn)時(shí)消耗10．00  mL Na₂S₂O₃溶液。
已知：H₃PO₃+H₂O+I₂=H₃PO₄+2HI；I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆；假設(shè)測(cè)定過(guò)程中沒(méi)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_(kāi)___________________ 。若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(偏大、偏小、或無(wú)影響)

Answer 1

（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

試題分析：（1）儀器乙名稱為：冷凝管；（2）實(shí)驗(yàn)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(huì)生成POCl₃，遇水生成H₃PO₃和HCl，通入一段時(shí)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(diǎn)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(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，所讀Na₂S₂O₃溶液的體積偏小，計(jì)算剩余的碘偏小，則PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。