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半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装-高三化学
题目简介
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装-高三化学
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半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl
3
)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl
2
模拟工业生产制取PCl
3
,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl
2
反应生成PCl
3
,与过量Cl
2
反应生成PCl
5
。PCl
3
遇水会强烈水解生成H
3
PO
3
和HCl;遇O
2
会生成POCl
3
,POCl
3
溶于PCl
3
。PCl
3
、POCl
3
的熔沸点见下表:
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为
。
(2)B中所装试剂是
,E中冷水的作用是
,F中碱石灰的作用是
。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K
3
通入干燥的CO
2
,再迅速加入黄磷。通干燥CO
2
的作用是
。
(4)粗产品中常含有POC1
3
、PCl
5
等。加入黄磷加热除去PCl
5
后.通过
(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl
3
。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl
3
的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成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,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na
2
S
2
O
3
,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na
2
S
2
O
3
,溶液8.40ml
已知: ,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PCl
3
的质量分数为
。
题型:实验题
难度:偏难
来源:不详
答案
(1)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)浓H2SO4;冷凝PCl3防止其挥发;吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3反应
(3)排尽装置中的空气,防止白磷自燃;
(4)蒸馏
(5)79.75%
试题分析:(1)二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气;(2)干燥氯气用浓硫酸;根据表中PCl3的沸点可得,用冷水可以将其冷凝;根据信息可得PCl3不能遇见水蒸气,还要考虑进行尾气处理,故碱石灰的作用为吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3反应;(3)根据题目信息可知需要排尽装置内的空气;(4)根据题目信息可知利用沸点的不同将混合物分离,故蒸馏;(5)根据碘单质和Na2S2O3的反应求出剩余的碘单质,根据总的碘单质减去剩余的碘单质求出与H3PO3的物质的量,根据磷原子守恒得PCl3的物质的量,从而求出其质量分数。
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请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
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①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成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,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml
答案
(2)浓H2SO4;冷凝PCl3防止其挥发;吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3反应
(3)排尽装置中的空气,防止白磷自燃;
(4)蒸馏
(5)79.75%
试题分析:(1)二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气;(2)干燥氯气用浓硫酸;根据表中PCl3的沸点可得,用冷水可以将其冷凝;根据信息可得PCl3不能遇见水蒸气,还要考虑进行尾气处理,故碱石灰的作用为吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3反应;(3)根据题目信息可知需要排尽装置内的空气;(4)根据题目信息可知利用沸点的不同将混合物分离,故蒸馏;(5)根据碘单质和Na2S2O3的反应求出剩余的碘单质,根据总的碘单质减去剩余的碘单质求出与H3PO3的物质的量,根据磷原子守恒得PCl3的物质的量,从而求出其质量分数。