Question

半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑。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,裝置如下圖所示:(部分夾持裝置略去)

 

已知黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl,遇O2會(huì)生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)見下表:

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

 

請(qǐng)回答下列問題:

(1)A裝置中制氯氣的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。 

(2)B中所裝試劑是　　　　　,E中冷水的作用是　　　　　　　　,F中堿石灰的作用是　　　　　　　　　　。 

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),檢查裝置氣密性后,先打開K3通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷。通入干燥CO2的作用是　　　　　　　　　　　　。通過控制K1、K2能除去A、B裝置中的空氣,具體的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過　　　　　(填實(shí)驗(yàn)操作名稱),即可得到較純凈的PCl3。 

 

Answer 1

【答案】

(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑

(2)濃硫酸　冷卻PCl3,防止揮發(fā)　吸收多余的Cl2,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶與PCl3反應(yīng)

(3)排盡裝置中的空氣,防止白磷自燃　先關(guān)閉K1,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,打開K1,關(guān)閉K2

(4)蒸餾

【解析】(2)評(píng)價(jià)成套裝置最后的儀器作用一般從兩個(gè)方面考慮:①尾氣處理;②防止空氣干擾;(3)注意除去A、B裝置中的空氣,無法用CO2除,只能用生成的Cl2來排除;(4)依據(jù)信息“POCl3溶于PCl3,PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)”可知分離混合物的方法