Question

【題目】三氯化磷是一種重要的有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室常用紅磷與干燥的制取，裝置如圖所示。

已知：的熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，易被氧化，遇水易水解，與反應(yīng)生成。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(2)儀器b的名稱是___________，裝置B中所裝試劑名稱是___________，裝置E中堿石灰的作用是___________。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢查裝置氣密性后，向裝置C的曲頸瓶中加入紅磷，打開止水夾K通入干燥的，一段時(shí)間后，關(guān)閉K，加熱曲頸瓶至上部有黃色升華物出現(xiàn)時(shí)通入氯氣，反應(yīng)立即進(jìn)行。通入干燥的作用是___________。不能用代替，理由是___________。

(4)裝置D的作用是___________。

(5)水解得到亞磷酸，二元弱酸，寫出亞磷酸鈉被濃硝酸氧化的離子方程式：___________。

(6)經(jīng)分析，產(chǎn)品中含有少量，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定的純度：取產(chǎn)品于錐形瓶中，加入過量稀硝酸，振蕩充分反應(yīng)，然后加入足量的硝酸銀溶液，完全反應(yīng)后過濾，濾渣經(jīng)干燥后稱量得。則該產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________保留兩位有效數(shù)字。

Answer 1

【答案】4HCl+MnO22H2O+MnCl2+Cl2↑ 蒸餾燒瓶 濃硫酸 吸收、HCl，防止污染空氣，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D中而使水解 排除裝置C、D中的氧氣和水蒸氣 防止過量生成 冷凝收集

【解析】

實(shí)驗(yàn)室要用黃磷（白磷）與干燥的Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3流程為：A裝置濃鹽酸和二氧化錳二者反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，制得氯氣，因PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解，所以氯氣需干燥，B裝置利用濃硫酸干燥氯氣，利用二氧化碳排盡裝置中的空氣，防止黃磷（白磷）自燃，PCl3沸點(diǎn)為75.5C，利用D裝置防止PCl3揮發(fā)（冷凝），因尾氣中含有有毒氣體氯氣，且空氣中水蒸氣可能進(jìn)入裝置，所以用E裝置利用堿石灰吸收多余的Cl2，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶和PCl3反應(yīng)；

(1)A裝置中二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，結(jié)合電子守恒和原子守恒寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(2)氯氣為酸性氣體，需用酸性干燥劑干燥，含有氯氣的尾氣對(duì)環(huán)境有污染，堿石灰能吸收酸性氣體和水蒸氣，D中收集的PCl3易水解；

(3)防止PCl3與O2等發(fā)生副反應(yīng)，通入二氧化碳趕凈空氣，另外PCl3能與Cl2反應(yīng)生成PCl5，；
(4)三氯化磷沸點(diǎn)低，可用冷水冷凝收集；

(5)亞磷酸鈉遇濃硝酸應(yīng)被氧化為H3PO4（中強(qiáng)酸），同時(shí)硝酸被還原為NO2，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和原子守恒寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；

(6)利用氯原子守恒列方程計(jì)算的量，再計(jì)算的百分含量。

(1)裝置A是制備氯氣的裝置，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl+MnO22H2O+MnCl2+Cl2↑；

(2)儀器b的名稱是蒸餾燒瓶；裝置B是干燥裝置，吸收氯氣中的水蒸氣，盛裝的應(yīng)為濃硫酸；由已知信息可知遇水易水解，則裝置E中堿石灰的作用一方面是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入；另一方面氯氣和HCl不能與紅磷完全反應(yīng)，則堿石灰還可以吸收、HCl，防止污染空氣；

(3)通入干燥的作用是排除裝置C、D中的氧氣和水蒸氣，防止影響P和氯氣的反應(yīng)； 已知與反應(yīng)生成，則不能用代替，否則裝置內(nèi)氯氣過量可能生成；

(4)已知：的熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，則裝置D冷水浴的作用是冷凝收集；

(5)亞磷酸鈉被濃硝酸氧化生成磷酸，濃硝酸被還原為，反應(yīng)的離子方程式為：；

(6)的物質(zhì)的量為：；說明產(chǎn)品中含有的氯元素的總物質(zhì)的量為，設(shè)其中有xmol 和，列方程組：

，解得：，則，則的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。