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。實驗室要用黃磷（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，與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇水會強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl；遇O2會生成POCl3，POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸點見下表：

請回答下列問題：

（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中堿石灰的作用是?????? 。

（3）實驗時，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?????? （填實驗操作名稱），即可得到較純凈的PCl3。

（5）通過下面方法可測定產(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?jǐn)?shù)為?????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（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%

【解析】

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)。

考點：考察氯氣的實驗室制法、氣體的干燥、根據(jù)化學(xué)方程式的計算和應(yīng)用題目信息解題的能力等