Question

三氯化磷（PCl₃）是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl₂制取PCl₃，装置如下图所示。

已知：红磷与少量Cl₂反应生成PCl₃，与过量Cl₂反应生成PCl₅。PCl₃遇O₂会生成POCl₃（三氯氧磷）， POCl₃溶于PCl₃，PCl₃遇水会强烈水解生成H₃PO₃和HCl。PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表。

物质	熔点/℃	沸点/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

请答下面问题：

（1）B中所装试剂是              ，F中碱石灰的作用是             。

（2）实验时，检查装置气密性后，向D装置的曲颈甑中加入红磷，打开K₃通入干燥的CO₂，一段时间后，关闭K₃，加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。通干燥CO₂的作用是           ，

（3）实验制得的粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入红磷加热除去PCl₅后，通过             （填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl₃。

（4）C装置中的K₁、K₂的设计也出于类似的目的，为了达到这一实验目的，实验时与K₁、K₂有关的操作是                     。

（5）实验后期关闭K₁，打开K₂，将气体通入C装置中发生反应，反应后的溶液为X。某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子，请补充完成实验步骤和现象。

实验步骤	实验现象	实验结论
①		溶液X中含有Na^+
②		溶液X中含有Cl^-

（6）玻璃管之间的连接需要用到胶皮管，连接的方法是：先把              ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。甲同学将装置A的示意图画成右图，该示意图中明显的错误是              。

Answer

13分

（1） 浓硫酸（1分）吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应。（2分）

（2） 排尽装置中的空气，防止PCl3与O2反应；（1分）

（3） 蒸馏 （1分）

（4） 先关闭K­1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K­2。（2分）

（5）

实验步骤

实验现象

①用铂丝（光洁无锈的铁丝）蘸取溶液X，在酒精灯外焰上灼烧（1分）

火焰呈黄色（1分）

②取少量溶液X，加入足量稀HNO­­，再滴加少量AgNO3溶液（1分）

出现白色沉淀（1分）

（6）把玻璃管口用水润湿（1分） 没有（用酒精灯）加热 （1分）

【解析】

试题分析：（1）实验室制得的氯气中往往含有水蒸气，由于PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl，因此，反应前需对氯气进行干燥，故B中使用浓硫酸，干燥氯气，F中的碱石灰用于吸收多余的氯气和防止空气中水汽进入装置，故答案为：浓硫酸；吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应；

（2）因为PCl3遇O2会生成POCl3，通CO2的目的为了排装置的空气，故答案为：排尽装置中的空气，防止PCl3与O2反应；

（3）根据题示信息，POCl3、PCl3的沸点相差较大，可以通过蒸馏的方法分离POCl3和PCl3，故答案为：蒸馏；

（4）为了除去B瓶中的空气，应先关闭K­1，打开K2，用氢氧化钠溶液吸收排出的氯气，防止污染，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K­2，使氯气加入D内反应，故答案为：先关闭K­1，打开K2，用氢氧化钠溶液吸收排出的氯气，防止污染，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K­2；

（5）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，因此可以检验钠离子和氯离子，故答案为：

实验步骤

实验现象

①用铂丝（光洁无锈的铁丝）蘸取溶液X，在酒精灯外焰上灼烧

火焰呈黄色

②取少量溶液X，加入足量稀HNO­­，再滴加少量AgNO3溶液

出现白色沉淀

（6）玻璃管装橡胶管时必须要润湿；实验室用二氧化锰和浓盐酸加热反应制取氯气，装置图中无加热装置，故答案为：把玻璃管口用水润湿；没有（用酒精灯）加热。

考点：考查了实验的基本操作和实验设计和分析的相关知识。