Question

三氯氧磷（化學(xué)式：POCl₃）是一種重要的工業(yè)化工原料，常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料，氯化水解法是工業(yè)上制備三氯氫磷的常用方法，其流程如下：
將三氯化磷加入反應(yīng)器中，通入氯氣，同時滴加水，用夾套蒸汽加熱至105～109℃使反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物氣化，經(jīng)冷凝器冷凝后，再回流入反應(yīng)器中，二次通入氯氣，繼續(xù)氯化殘存的三氯氧磷，回流至反應(yīng)物色澤潔白，三氯氧磷殘存量在0.2%以下時，可由冷凝器導(dǎo)出作為三氯氧磷成品
（1）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為

 

（2）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷時，會產(chǎn)生含磷（主要為H₃PO₃、H₃PO₄等）廢水，已知H₃PO₃是一種淡黃色晶體，易溶于水
①H₃PO₃中，P元素的化合價為

 

②恰好中和20mL H₃PO₃溶液需要同濃度的NaOH溶液40mL，寫出生成鹽的化學(xué)式

 

此時溶液顯弱堿性，用離子方程式表示溶液顯堿性的原因

 

③處理廢水時，先在其中加入適量漂白粉，在加入生石灰調(diào)節(jié)pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸鈣沉淀并回收，加入漂白粉的作用是

 

，寫出此過程的化學(xué)方程式

 

若處理后的廢水中c（PO₄^3-）=4×10^-7mol?L^-溶液中C（Ca²⁺）=

 

mol?L^-1（ K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2×10^-29）
（3）工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法獲得氧氣，如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是

 

NaOH溶液的出口為

 

（填字母）精制飽和食鹽水的進(jìn)口為

 

（填字母）干燥塔中應(yīng)使用的液體是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題,電化學(xué)專題

分析：（1）氯化水解法產(chǎn)物是三氯氧磷和鹽酸；
（2）①根據(jù)化合價規(guī)則計算元素的化合價；
②酸和堿反應(yīng)生成鹽和水；根據(jù)陰離子的水解根據(jù)K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2.0×10^-33計算；
③根據(jù)次氯酸鈣的氧化性來書寫方程式，根據(jù)K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2.0×10^-29計算；
（3）電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽極發(fā)生的方程式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；H₂、NaOH在陰極，NaOH溶液的出口為a，Cl₂在陽極，精制飽和食鹽水從陽極進(jìn)入，要干燥Cl₂需要用酸性干燥劑或中性干燥劑．

解答： 解：（1）氯化水解法產(chǎn)物是三氯氧磷和鹽酸，化學(xué)方程式為：PCl₃+H₂O+Cl₂=POCl₃+2HCl，故答案為：PCl₃+H₂O+Cl₂=POCl₃+2HCl；
（2）①H₃PO₃中，H是+1價，O是-2價，根據(jù)化合價規(guī)則，P是+3價，故答案為：+3價；
②酸和堿反應(yīng)生成鹽和水，亞磷酸中含有2個羥基，屬于二元酸，亞砷酸屬于三元酸，20mL H₃PO₃溶液需要同濃度的NaOH溶液40mL，則亞磷酸和亞砷酸和氫氧化鈉的反應(yīng)方程式為：H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O，此時溶液顯弱堿性，HPO₃^2-+H₂O?HPO₃^-+OH^-，故答案為：H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O；HPO₃^2-+H₂O?HPO₃^-+OH^-；
③處理廢水時，先在其中加入適量漂白粉，將廢水中的H₃PO₃氧化為磷酸，加入生石灰調(diào)節(jié)pH，使其轉(zhuǎn)化為磷酸鈣，發(fā)生的反應(yīng)為：2H₃PO₃+Ca（ClO）₂+2Ca（OH）₂=Ca₃（PO₄）₂+2HCl+4H₂O，
K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=c³（Ca²⁺）×c²（PO₄^3-）=c³（Ca²⁺）×（4.0×10^-7）²=2.0×10^-29，c（Ca²⁺）=6.3×10^-6mol?L^-1，故答案為：2H₃PO₃+Ca（ClO）₂+2Ca（OH）₂=Ca₃（PO₄）₂+2HCl+4H₂O；6.3×10^-6；
（3）依據(jù)圖裝置可知電解槽中陽極是氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，電解槽中陰極是氫離子放電生成氫氣，水電離平衡正向進(jìn)行氫氧根離子濃度增大，生成氫氧化鈉溶液，NaOH溶液的出口為a，Cl₂在陽極，依據(jù)裝置圖分析可知精制飽和食鹽水從陽極進(jìn)入，即進(jìn)口為d，要干燥Cl₂需要用酸性干燥劑或中性干燥劑，可以用濃硫酸干燥．
故答案為：氯氣；a；d；濃硫酸．

點(diǎn)評：本題考查電解原理的原理應(yīng)用以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡以及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，電解反應(yīng)電極判斷是解題關(guān)鍵，題目難度較大．