人教版高中化学培优训练12.doc

培优训练12：定量分析类综合实验
1.PCl3是磷的常见***化物，可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：
熔点/℃
沸点/℃
密度/ g·mL－1
其他
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P＋3Cl2(少量)2PCl3；2P＋5Cl2(过量)2PCl5
PCl3
－112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
(一)制备
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
(1)仪器乙的名称是________；其中，与自来水进水管连接的接口编号是________。(填“a”或“b”)
(2)实验室制备Cl2的离子方程式_________________________________________。
实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制____________。
(3)碱石灰的作用：一是防止空气中的水蒸气进入而使PCl3水解，影响产品的纯度；二是____________________________________________________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间CO2排尽装置中的空气，其目的是________。
(二)分析
测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.100 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.100 0 mol·L－1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。
已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。
(5)根据上述数据，该产品中PCl3(相对分子质量为137.5)的质量分数为________。若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(三)探究
(6)设计实验证明PCl3具有还原性：____________________________________
_____________________________________________________________________。
(限选试剂有：蒸馏水、稀盐酸、碘水、淀粉)
解析　(1)仪器乙为冷凝管，用于冷凝蒸馏产物，为了使冷凝效果最好，进水口为b，故答案为：冷凝管；b；
(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热或高锰酸钾和浓盐酸制备***气，方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(或2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O)；实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制***气的通入速率；故答案为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(或2MnO＋16 H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O)；***气的通入速率；
(3)***气有毒，污染空气，碱石灰吸收多余***气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度，故答案为：碱石灰吸收多余***气，防止污染空气；
(4)由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应；通入二氧化碳赶净空气，避免水和氧气与三***化磷发生反应，故答案为：排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl3反应；
(5)0.100 0 mol·L－1碘溶液20.00 mL中含有碘单质的物质的量为：0.100 0 mol·L－1×0.020 L＝0.002 mol，根据反应I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6可知，与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为：0.002 mol－0.100 0 mol·L－1×0.012 L×1/2＝0.001 4 mol，再由H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI可知，25 mL三***化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为：n(H3PO3)＝n(I2)＝0.001 4 mol，500 mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.001 4 mol×500 mL/25 mL＝0.028 mol，所以4.100 g产品中含有的三***化磷的物质的量为0.028 mol，该产品中PCl3的质量分数为：
×100%≈93.9%；若滴定终点时俯视读数，读出的标准液硫代硫酸钠溶液体积偏小，计算出的H3PO3消耗的碘单质的物质的量偏大，三***化磷的物质的量偏大，三***化磷的质量分数偏大，故答案为：93.9%；偏大；