Question

9．如圖是某化學(xué)興趣小組制備PCl₃的實(shí)驗(yàn)裝置（部分儀器已省略）：

有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
黃磷	44.1	280.5	2P（過量）+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PCl3；2P+5Cl2（過量）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PCl5
PCl3	-112	75.5	遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3	2	105.3	遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

請(qǐng)回答下列問題：
（1）儀器戊的名稱為冷凝管．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)甲中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（3）乙中盛放的試劑是飽和氯化鈉溶液，其作用是除去氯氣中的氯化氫；丙中盛放的試劑是濃硫酸，其作用是除去氯氣中的水蒸氣．
（4）向儀器丁中通入干燥、純凈的Cl₂之前，應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO₂，其目的主要是排凈裝置中的空氣，防止空氣中的水分和氧氣與PCl₃反應(yīng)
（5）堿石灰的作用是堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入影響產(chǎn)品純度（答出一條即可）．
（6）PCl₃粗產(chǎn)品中常含有POCl₃、PCl₅等，加入黃磷（化學(xué)式用P表示）經(jīng)加熱除去PCl₅的化學(xué)反應(yīng)方程式為3PCl₅+2P$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5PCl₃，后通過蒸餾（填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到PCl₃純品．

Answer 1

分析 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：甲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，丙裝置利用濃硫酸干燥氯氣，利用Cl₂排盡裝置中的空氣，防止黃磷（白磷）自燃，PCl₃沸點(diǎn)為75.5℃，利用冰水欲裝置防止PCl₃揮發(fā)（冷凝），蒸餾燒瓶中得到的粗產(chǎn)品含有POCl₃、PCl₅等．加入黃磷加熱除去PCl₅后，POCl₃與PCl₃都是液體，沸點(diǎn)相差較大，故可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離，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）由圖可知儀器的名稱；
（2）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（3）根據(jù)制備的氯氣中的雜質(zhì)分析；
（4）由于PCl₃遇O₂會(huì)生成POCl₃，遇水生成H₃PO₃和HCl，通入一段時(shí)間的CO₂可以排盡裝置中的空氣；
（5）堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入影響產(chǎn)品純度；
（6）在加熱條件下，黃磷與PCl₅反應(yīng)生成PCl₃；PCl₃沸點(diǎn)較低，加熱易揮發(fā)．

解答 解：甲裝置中為濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，氯氣中含有的雜質(zhì)為HCl、水蒸氣，分別用飽和食鹽水和濃硫酸除去，純凈的氯氣與黃磷在加熱條件下反應(yīng)生成氣態(tài)的PCl₃，冷卻達(dá)到液態(tài)的PCl₃；
（1）儀器戊名稱從裝置中分析為冷凝管，
故答案為：冷凝管；
（2）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）氯氣中含有的雜質(zhì)為HCl、水蒸氣，分別用飽和食鹽水和濃硫酸除去，所以乙中盛放的試劑是飽和氯化鈉溶液用于除去氯氣中的氯化氫，丙中盛放的試劑是濃硫酸用于除去水蒸氣；
故答案為：飽和氯化鈉溶液，除去氯氣中的氯化氫；濃硫酸，除去氯氣中的水蒸氣；
（4）由于PCl₃遇O₂會(huì)生成POCl₃，遇水生成H₃PO₃和HCl，通入一段時(shí)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(yīng)；通入二氧化碳趕凈空氣，避免水和氧氣與三氯化磷發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：排凈裝置中的空氣，防止空氣中的水分和氧氣與PCl₃反應(yīng)；
（5）氯氣有毒，污染空氣，堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入影響產(chǎn)品純度，
故答案為：堿石灰吸收多余氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入影響產(chǎn)品純度．
（6）在加熱條件下，黃磷與PCl₅反應(yīng)生成PCl₃，則反應(yīng)的方程式為：3PCl₅+2P$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5PCl₃；PCl₃沸點(diǎn)較低，加熱易揮發(fā)，可以利用蒸餾的方法分離出三氯化磷；
故答案為：3PCl₅+2P$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5PCl₃；蒸餾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備和分離提純實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，注意對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解，題目難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用的考查，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用分析解決問題的能力