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(shí)驗(yàn)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(shí)間CO₂，目的是                                  。

（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(cè)定碘：I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI

①測(cè)定產(chǎn)品中PCl₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)如下，請(qǐng)補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)時(shí)加入3 mL淀粉溶液，繼續(xù)滴至終點(diǎn)（藍(lán)色溶液褪色）；滴至終點(diǎn)時(shí)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?jǐn)?shù)為                 （用含字母的代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）除去裝置中空氣，防止生成的PCl₃與空氣中的O₂和水反應(yīng)  （2）氯氣的通入量

（3）蒸餾  （4）①迅速加入足量的(NH₄)₃BO₃；   ②

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給信息：PCl₃遇水生成H₃PO₃和HCl，遇O₂會(huì)生成POCl₃，通入一段時(shí)間的CO₂可以除去裝置中空氣，防止生成的PCl₃與空氣中的O₂和水反應(yīng)；（2）由磷與氯氣的反應(yīng)可知，氯氣過量生成PCl₅，應(yīng)控制氯氣的通入量，以減少PCl₅的生成；（3）由信息可知，POCl₃與PCl₃都是液體，沸點(diǎn)相差較大，可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離；（4）由題給信息及實(shí)驗(yàn)步驟可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：利用PCl₃遇水生成H₃PO₃和HCl，加入碘溶液，發(fā)生反應(yīng)H₃PO₃+H₂O+I₂H₃PO₄+2HI，然后加入（NH₄）₃BO₃溶液，與HI和H₃PO₄反應(yīng)生成H₃BO₃，最后利用Na₂S₂O₃溶液滴定為反應(yīng)的I₂，根據(jù)消耗的I₂，計(jì)算PCl₃的質(zhì)量，進(jìn)而確定樣品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；①、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（NH₄）₃BO₃溶液；②滴定剩余的I₂消耗Na₂S₂O₃物質(zhì)的量為c₂V₂×10^-3mol，由I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI剩余的I₂為1/2c₂V₂×10^-3mol，所以與H₃PO₃反應(yīng)的I₂為（c₁V₁×10^-3-1/2c₂V₂×10^-3） mol，根據(jù)關(guān)系式PCl₃～H₃PO₃～I(xiàn)₂可知，mg產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量為（c₁V₁×10^-3-1/2c₂V₂×10^-3）×20×137.5g； PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)組成與含量的測(cè)定、氧化還原滴定及相關(guān)計(jì)算。