Question

半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率，三氯化磷（PCl₃）是一種重要的摻雜劑。實(shí)驗(yàn)室要用黃磷（即白磷）與干燥的Cl₂模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl₃，裝置如下圖所示：（部分夾持裝置略去）

已知黃磷與少量Cl₂反應(yīng)生成PCl₃，與過(guò)量Cl₂反應(yīng)生成PCl₅。PCl₃遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H₃PO₃和HCl；遇O₂會(huì)生成POCl₃，POCl₃溶于PCl₃。PCl₃、POCl₃的熔沸點(diǎn)見下表：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為     。
（2）B中所裝試劑是         ，E中冷水的作用是               ，F(xiàn)中堿石灰的作用是      。
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢查裝置氣密性后，先打開K₃通入干燥的CO₂，再迅速加入黃磷。通干燥CO₂的作用是               。
（4）粗產(chǎn)品中常含有POC1₃、PCl₅等。加入黃磷加熱除去PCl₅后．通過(guò)      （填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到較純凈的PCl₃。
（5）通過(guò)下面方法可測(cè)定產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①迅速稱取1．00g產(chǎn)品，加水反應(yīng)后配成250 mL溶液；
②取以上溶液25．00mL，向其中加入10．00 mL 0．1000 mol/L碘水，充分反應(yīng)；
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液，用0．1000 mol／L的Na₂S₂O₃，溶液滴定
④重復(fù)②、③操作，平均消耗Na₂S₂O₃，溶液8．40ml
已知：                                                                      ，假設(shè)測(cè)定過(guò)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?jǐn)?shù)為          。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）濃H₂SO₄；冷凝PCl₃防止其揮發(fā)；吸收多余的氯氣，防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入燒瓶中和PCl₃反應(yīng)
（3）排盡裝置中的空氣，防止白磷自燃；
（4）蒸餾
（5）79.75%

試題分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣；（2）干燥氯氣用濃硫酸；根據(jù)表中PCl₃的沸點(diǎn)可得，用冷水可以將其冷凝；根據(jù)信息可得PCl₃不能遇見水蒸氣，還要考慮進(jìn)行尾氣處理，故堿石灰的作用為吸收多余的氯氣，防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入燒瓶中和PCl₃反應(yīng)；（3）根據(jù)題目信息可知需要排盡裝置內(nèi)的空氣；（4）根據(jù)題目信息可知利用沸點(diǎn)的不同將混合物分離，故蒸餾；（5）根據(jù)碘單質(zhì)和Na₂S₂O₃的反應(yīng)求出剩余的碘單質(zhì)，根據(jù)總的碘單質(zhì)減去剩余的碘單質(zhì)求出與H₃PO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)磷原子守恒得PCl₃的物質(zhì)的量，從而求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。