Question

【題目】三氯化磷(PCl3)是一種用于有機合成的重要催化劑。實驗室常用紅磷與干燥的Cl2制取PCl3，裝置如圖所示。

已知：紅磷與少量Cl2反應生成PCl3，與過量Cl2反應生成PCl5。PCl3遇O2會生成POCl3(三氯 氧磷)， POCl3溶于PCl3，PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸點見下表。

物質	熔點/℃	沸點/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

請答下面問題：

（1）玻璃管之間的連接需要用到膠皮管，連接的方法是：先把 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。

（2）B中所盛試劑是 ，F中堿石灰的作用是 。

（3）實驗時，檢查裝置氣密性后，向D裝置的曲頸瓶中加入紅磷，打開K3通入干燥的CO2，一段時間后，關閉K3，加熱曲頸瓶至上部有黃色升華物出現時通入氯氣，反應立即進行。通干燥CO2的作用是 ，C裝置中的K1、 K2的設計也出于類似的目的，為了達到這—實驗目的，實驗時與K1、K2有關的操作是 。

（4）實驗制得的粗產品中常含有POCl3、PCl5等。加入紅磷加熱除去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250mL溶液：

②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),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0.1000 mol/L Na2S2O3溶液8.00mL.

己知：H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，根據上述數據，假設測定過程中沒有其他反應，該產品中PCl3的質量分數為 。

Answer 1

【答案】（1）)玻璃管口用水潤濕(1分)

（2）濃硫酸(1分)吸收多余的Cl2 ，防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶與PCl3反應(2分)

（3）排盡裝置中的空氣，防止PCl3 與O2反應(2分)

先關閉K1，打開K2，等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后，打開K1，關閉K2 (2分)

（4）蒸餾 (1分)（5） 82.5% (2 分)

【解析】

試題分析：（1）玻璃管和膠皮管連接的方法是：先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管，潤濕起潤滑作用；

（2）因PCl3遇水會強烈水解，所以氯氣需干燥，氯氣和濃硫酸不反應，所以能用濃硫酸干燥氯氣，PCl3沸點為75.5℃，利用E裝置防止PCl3揮發(冷凝)，因尾氣中含有有毒氣體氯氣，且空氣中水蒸氣可能進入裝置，所以用F裝置利用堿石灰吸收多余的Cl2，防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶和PCl3反應；

（3）通入一段時間的CO2可以排盡裝置中的空氣，防止PCl3 與O2反應；由于PCl3遇O2會生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段時間的CO2可以排盡裝置中的空氣，防止生成的PCl3與空氣中的O2和水反應，C裝置中先關閉K1，打開K2，等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后，排凈了空氣，再打開K1，關閉K2，可利用氯氣排凈裝置中的空氣；

（4）由信息可知，POCl3與PCl3都是液體，沸點相差較大，故可以用蒸餾的方法進行分離，實驗制得的粗產品中常含有POCl3、PCl5等，加入紅磷加熱除去PCl5后，再通過蒸餾即可得到較純凈的PCl3；

（5）滴定實驗涉及關系式為PCl3～H3PO3～I2和2Na2S2O3～I2，設混合物中PC13的物質的量為nmol，水解生成的H3PO3反應掉的I2的物質的量為nmol；滴定多余I2的消耗的Na2S2O3的物質的量為0.1000molL-1×8.00×10-3L=8.0×10-4mol，多余的I2的物質的量為=0.0004mol，提供I2的總物質的量為0.1000molL-1×10.0×10-3L=1.0×10-3mol，則H3PO3反應掉的I2的物質的量nmol=1.0×10-3mol-0.0004mol=0.0006mol，25ml溶液里含有PC13的質量為0.0006mol×137.5gmol-1=0.0825g，產品中PC13的質量分數為0.0825g÷(1×25/250)×100%=82.5%。