Question

半導體生產中常需要控制摻雜，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模擬工業生產制取PCl₃，裝置如下圖所示：（部分夾持裝置略去）

已知黃磷與少量Cl₂反應生成PCl₃，與過量Cl₂反應生成PCl₅。PCl₃遇水會強烈水解生成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品中PCl₃的質量分數
①迅速稱取1．00g產品，加水反應后配成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；
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②、③操作，平均消耗Na₂S₂O₃，溶液8．40ml
已知：                                                                      ，假設測定過程中沒有其他反應。根據上述數據，該產品中PCl₃的質量分數為          。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）濃H₂SO₄；冷凝PCl₃防止其揮發；吸收多余的氯氣，防止空氣中的水蒸汽進入燒瓶中和PCl₃反應
（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；根據表中PCl₃的沸點可得，用冷水可以將其冷凝；根據信息可得PCl₃不能遇見水蒸氣，還要考慮進行尾氣處理，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入燒瓶中和PCl₃反應；（3）根據題目信息可知需要排盡裝置內的空氣；（4）根據題目信息可知利用沸點的不同將混合物分離，故蒸餾；（5）根據碘單質和Na₂S₂O₃的反應求出剩余的碘單質，根據總的碘單質減去剩余的碘單質求出與H₃PO₃的物質的量，根據磷原子守恒得PCl₃的物質的量，從而求出其質量分數。
考點：考察氯氣的實驗室制法、氣體的干燥、根據化學方程式的計算和應用題目信息解題的能力等