Question

【題目】三氯化磷(PCl3)是一種基礎(chǔ)化工原料使用廣泛需求量大。實(shí)驗(yàn)室可用白磷與氯氣反應(yīng)制備三氯化磷，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置未畫出)。

已知：①氯氣與白磷反應(yīng)放出熱量(溫度高于75℃)。

②PCl3和PCl5遇水強(qiáng)烈反應(yīng)并產(chǎn)生大量的白霧。

③PCl3和PCl5的物理常數(shù)如下：

	熔點(diǎn)	沸點(diǎn)
PCl3	-112℃	76℃
PCl5	146℃	200℃分解

回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是___；裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

（2）裝置B可用于除雜，也是安全瓶，能監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C或D中是否發(fā)生堵塞，若裝置C或D中發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象是__。

（3）為防止裝置D因局部過熱而炸裂，實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)在圓底燒瓶的底部放少量__(填“干沙”或“水”)。

（4）裝置E的燒杯中冰鹽水的作用是___。

（5）裝置F的作用：一是防止空氣中水蒸氣的進(jìn)入；二是___。

（6）前期白磷過量生成PCl3，后期氯氣過量生成PCl5，從PC13和PCl5的混合物中分離出PCl3的最佳方法是___。

Answer 1

【答案】分液漏斗 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升 干沙 使三氯化磷蒸汽充分冷凝 吸收過量的氯氣 蒸餾

【解析】

實(shí)驗(yàn)室可用白磷與氯氣反應(yīng)制備三氯化磷：裝置A由高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣，離子反應(yīng)為：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，制得的氯氣混有HCl氣體，B裝置中的飽和食鹽水吸收HCl氣體，同時(shí)也是安全瓶，能監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C或D中是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞，吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升，C裝置干燥氯氣，純凈干燥的氯氣在D中與白磷反應(yīng)生成三氯化磷，E裝置冷凝三氯化磷蒸汽，裝置F防止空氣中水蒸氣的進(jìn)入，同時(shí)吸收過量的氯氣，防止污染空氣。

（1）根據(jù)圖示儀器X為分液漏斗；裝置A中由高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)為：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案為：分液漏斗；2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（2）裝置C或D中是否發(fā)生堵塞，則裝置B中氣體壓強(qiáng)增大，會(huì)把吸濾瓶中的液體壓入長頸漏斗中，導(dǎo)致吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；故答案為：吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；

（3）為防止裝置D因局部過熱而炸裂，通常會(huì)在底部鋪上一層沙子或加入一定量的水，因?yàn)槿�氯化磷�?huì)水解，所以只能用干沙；故答案為：干沙；

（4）三氯化磷熔沸點(diǎn)低，通過降溫可將其轉(zhuǎn)化為液體，在E中收集；故答案為：使三氯化磷蒸汽充分冷凝；

（5）氯氣是有毒氣體，未反應(yīng)完的氯氣會(huì)造成大氣污染，空氣中的水蒸氣進(jìn)入D裝置也會(huì)影響三氯化磷的制備。所以裝置F的作用：一是防止空氣中水蒸氣的進(jìn)入E，引起三氯化磷的水解，二是吸收過量的氯氣，防止污染空氣；故答案為：吸收過量的氯氣；

（6）氯氣逐漸過量會(huì)將PCl3氧化生成PCl5，根據(jù)表，隨PCl3是液態(tài)，PCl5是固態(tài)，但在加熱時(shí)溫度都超過75℃，此時(shí)PCl3是氣態(tài)，PCl5是液態(tài)，可以蒸餾分開；故答案為：蒸餾。