【題目】半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要使用摻雜劑,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,裝置如圖所示:(部分夾持裝置略去)
已知:①黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5;②PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl;③PCl3遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3;④PCl3、POCl3的熔沸點見下表:
物質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
請回答下列問題:
(1)B中所裝的試劑是____________________,F(xiàn)中堿石灰的作用是_____________________________________。
(2)實驗時,檢査裝置氣密性后,先打開K3、關(guān)閉K1,通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷。通干燥CO2的作用是__________,通過控制K1、K2能除去A、B裝置中的空氣,具體的操作是________________________________。
(3)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、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。
(4)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù):
①迅速稱取1.00 g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00 mL,向其中加入淀粉作為指示劑
③向其中加入 0.1000 mol·L-1碘水,充分反應(yīng),當達到終點時消耗碘水溶液6.9mL。已知:H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI,假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)。
滴定時,滴定終點的現(xiàn)象是_________________________________,配制0.1000 mol·L-1的碘水溶液的過程中,下列操作會使所得溶液濃度偏大的是___________
A燒杯中溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中時,未洗滌燒杯
B定容時俯視刻度線
C定容時仰視刻度線
D容量瓶未干燥
E移液時有少量液體濺出
F溶解碘時放熱,未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容
根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為________。
【答案】 濃H2SO4 吸收多余的Cl2, 防止空氣中的H2O和O2進入燒瓶中與白磷及PCl3反應(yīng) 排盡裝置中的空氣,防止白磷和PCl3與氧氣反應(yīng) 先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。 蒸餾 當?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原 BF 95%或94.9%
【解析】(1)、PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl,D中反應(yīng)需要在無水條件下進行,而A中制得的氯氣中混有水蒸氣和HCl,通過B裝置時要干燥氯氣,故裝置B盛放濃硫酸,E裝置支管圓底燒瓶是收集生成的PCl3,考慮到PCl3的熔沸點較低,很容易揮發(fā),結(jié)合冷水是降溫的,可知E中冷水的作用應(yīng)該是冷凝PCl3,堿石灰有吸水和吸酸性氣體的作用,本實驗的尾氣氯氣有毒,對環(huán)境有污染,可被堿石灰吸收,同時還可以防止空氣中的水汽進入燒瓶內(nèi)與PCl3反應(yīng);故答案為:濃H2SO4 ;吸收多余的Cl2, 防止空氣中的H2O和O2進入燒瓶中與白磷及PCl3反應(yīng)。
(2)、白磷遇氧氣會自燃,故要將裝置中的空氣排出,可通過通入CO2達到目的;為了除去A、B裝置中的空氣,可以通過控制K1、K2除去,具體的操作是:先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。故答案是:排盡裝置中的空氣,防止白磷和PCl3與氧氣反應(yīng);先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。
(3)、由題中信息可知,POCl3和PCl3都是液體,熔沸點存在明顯的差異,除去PC13中混有的POCl3,可選擇蒸餾的方式進行分離,以得到純凈的PCl3,故答案是蒸餾。
(4)、碘遇淀粉先藍色,用0.1000 mol·L-1碘水滴定溶液中PCl3生成的H3PO3,當H3PO3反應(yīng)完全時,溶液中的淀粉會變藍,所以答案是:當?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原。
A、燒杯中溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中時,未洗滌燒杯,會造成溶質(zhì)損失,則所配制的溶液濃度偏小;
B、定容時俯視刻度線,會造成溶液體積偏小,則所配制的溶液濃度偏大;
C、定容時仰視刻度線,會造成溶液體積偏大,則所配制的溶液濃度偏;
D、容量瓶未干燥,殘留有少量的水,因后續(xù)定容還要加水,故對配制溶液無影響;
E、移液時有少量液體濺出,會造成溶質(zhì)損失,則所配制的溶液濃度偏;
F溶解碘時放熱,未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容,會造成溶液體積偏小,則配制的溶液濃度偏大;
當達到終點時消耗碘水溶液6.9mL,則n(I2)=0.0069L×0.1000 mol·L-1=0.00069mol,根據(jù):H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI可知,參與反應(yīng)的n(H3PO3)=0.00069mol,PCl3遇水強烈水解生成H3PO3和HCl的化學(xué)方程式是:PCl3+3 H2O= H3PO3+3HCl,則25mL溶液中PCl3的物質(zhì)的量是:0.00069mol,所以250mL溶液中含PCl3的物質(zhì)的量是:0.00069mol×10=0.0069mol,則PCl3的質(zhì)量是0.0069mol×137.5g/mol=0.95g,則PCl3的質(zhì)量分數(shù)是:×100%=95%。故此題答案是:故答案是:當?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原; BF;95%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于反應(yīng)8Fe+22HNO3(濃)=== Fe8O11+22NO2+11H2O,下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A. 在反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)氧化性和酸性
B. 還原性:NO2 >Fe
C. Fe8O11中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1
D. 22.4克Fe完全反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移1.1 mol電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的標簽,試根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為mol/L.
(2)某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制250mL物質(zhì)的量濃度為0.7mol/L的稀鹽酸.
①該學(xué)生用量筒量取mL上述濃鹽酸進行配制;
②所需的實驗儀器有:①膠頭滴管、②燒杯、③量筒、④玻璃棒,配制稀鹽酸時,還缺少的儀器有 .
③下列操作導(dǎo)致所配制的稀鹽酸物質(zhì)的量濃度偏低的是(填字母).
A.用量筒量取濃鹽酸時俯視凹液面
B.未恢復(fù)到室溫就將溶液注入容量瓶并進行定容
C.容量瓶用蒸餾水洗后未干燥
D.定容時仰視液面
E.未洗滌燒杯和玻璃棒
(3)若在標準狀況下,將a L HCl氣體溶于1L水中,所得溶液密度為d g/mL,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L.(填選項字母)
a. b. c. d. .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A. 2SO2 + O22SO3 △H= -196.6kJ/mol
B. N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
C. C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= +393.5kJ/mol
D. H2O(l)==H2(g)↑+1/2O2(g)↑ △H= +285.8kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱是燃燒熱的是( )
A. H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH1 B. C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH2
C. S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3 D. H2S(g)+O2(g)===S(s)+H2O(l)ΔH4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,用石墨電極電解0.5mol/L CuSO4溶液(含H2SO4),監(jiān)測到陽極附近pH隨時間變化關(guān)系如下圖。下列說法不正確的是
A. ab段,通電瞬間,陽離子向陰極移動
B. 電解過程中,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)是 2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. bc段,H+向陰極的移動速率大于其在陽極的生成速率
D. bc段,pH下降過程中,陰極發(fā)生的主要電極反應(yīng)是Cu2+ +2e-=Cu
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