(15分) 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
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(15分) 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
| 请回答: (1)写出A中反应的离子方程式 。 (2)B装置中所盛试剂是 ;E中烧杯内冷水的作用是 。 (3)实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管,其连接方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。 (4)检查装置气密性后,向D装置的曲颈瓶中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后关闭K3,加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。其中通入干燥CO2的目的是 。 (5)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,再通过 (填实验名称)即可得到较纯净的PCl3。 (6)实验后关闭K1,打开K2,将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应,则吸收氯气的物质的量为(假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐) mol,反应中转移电子的物质的量(n)的范围是 。 |
答案
(除标注外,每空2分,共15分) (1) MnO2 + 4H+ + 2Cl—△ Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O (其他合理答案均计分) (2) 浓硫酸 冷凝,便于收集产品 (合理答案均计分) (3) 玻璃管口用水润湿(合理答案均计分) (4) 排尽曲颈瓶中的空气,防止PCl3与O2等发生副反应(合理答案均计分) (5) 蒸馏 (6) 0.15 (1分) 0.15mol < n < 0.25mol (无单位此次不扣分) |
解析
试题分析:(1)A装置是产生氯气的装置,二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气,离子方程式为 MnO2 + 4H+ + 2Cl—△ Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ,或者用高锰酸钾溶液与浓盐酸不加热制取氯气; (2)实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,所以氯气需干燥后通入C中,B中盛放浓硫酸;PCl3的熔点较低,所以E中烧杯内冷水的作用是 冷凝,便于收集产品 ; (3)玻璃管与橡胶管连接时,往往把胶管的一端用水浸湿,或把玻璃管口用水润湿,方便连接; (4)因为PCl3遇O2会生成POCl3,所以装置内不能存在氧气,所以通入干燥CO2的目的排尽曲颈瓶中的空气,防止PCl3与O2等发生副反应生成POCl3; (5)由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离; (6)300ml 1mol/L的NaOH溶液中Na元素的物质的量是0.3mol,根据元素守恒,生成的NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐的总物质的量为0.3mol,所以需要氯气0.15mol;若只生成NaCl 、 NaClO ,则转移的电子最少为0.15mol×2×1/2=0.15mol,若只生成NaCl 、 NaClO3,则转移的电子最多,根据得失电子守恒,NaCl 、 NaClO3的物质的量之比是5:1,所以转移电子的物质的量为0.15mol×2×5/6=0.25mol,当三种产物都存在时转移电子的物质的量介于二者之间 0.15mol < n < 0.25mol 。 |
举一反三
有关氨的说法不正确的是 A.NH3是4核10电子的分子,三角锥形,具有还原性 | B.NH3极易溶于水,可做喷泉实验;氨气易液化,液氨可用作制冷剂 | C.氨气是非电解质,氨水是电解质 | D.蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟 |
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相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较,相等的是 ① 铜片消耗完所需时间;② 反应生成的气体体积(标准状况);③ 反应中氧化剂得到的电子总数;④ 反应后溶液中铜离子的浓度 |
将3.20 g Cu跟30.0 mL 10 mol·L-1的HNO3充分反应,还原产物有NO和NO2,若反应后溶液中有a mol H+,则此时溶液中含NO3- 的物质的量为A.0.5a mol | B.2a mol | C.0.1a mol | D.(0.1+a)mol |
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物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 |
海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。 (1)海水中盐的开发利用: ①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。 ②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: (写一点即可)。 (2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题: ①海水不能直接通入到阴极室中,理由是 。 ②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为: 。 ②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液? 。 ③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。 |
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