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 |
(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- |
(5)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 。
(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,防止红磷自燃。(1分)
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)
(3) 蒸馏 (1分)
(4)
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HNO3(1分),再滴加少量AgNO3溶液(1分) | 出现白色沉淀(1分) |
题目分析:
(1)B为浓硫酸,碱石灰用于吸收多余的氯气和防止空气中水汽进入装置。
(2)通CO2的目的为了排装置的空气。
(3)蒸馏
(4)参考上表。
(5)玻璃管装橡胶管时必须要润湿,实验室制氯气必须加热。