Question

已知SnCl₄、SiCl₄、AlCl₃、PCl₃等氯化物在潮濕的空氣中，打開瓶塞后都有白霧生成。為清楚地觀察磷在Cl₂中燃燒，達到PCl₃和PCl₅分步生成的目的，可預先把干燥的Cl₂貯存在100mL的注射器內，再把火柴頭大小的紅磷置于玻璃燃燒匙上烘干后組成如上圖所示的裝置。

    操作時打開彈簧夾，緩緩推動注射器的針塞，待磷燃燒出現白霧時，立即關閉彈簧夾，停止推入Cl₂，片刻后，可見到試管內白霧凝成無色液滴附著在試管內壁。然后再打開彈簧夾，繼續推入Cl₂就可看到管壁上液滴逐漸消失，管內出現白煙。最后白煙凝結成白色固體附著在試管內壁上。試回答：

    (1)該實驗選擇玻璃燃燒匙，不選其他金屬質燃燒匙的原因是___　　　　    _____。

    (2)該實驗的關鍵是使用的Cl₂和紅磷必須干燥。請用必要的文字和化學方程式說明其原因___　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   _____。

    (3)因第二次推入Cl₂時發生的反應是(化學方程式表示)__　　　　　　　　  ______，故第一次推入Cl₂之所以要緩緩進行的原因是__　　　　　　　　　　　　　　  ______。

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)避免金屬與Cl2發生反應，影響實驗效果。 (2)未作干燥處理時，其一，Cl2與H2O反應有HCl、HClO生成，對實驗有干擾；其二，Cl2和P反應生成的PCl3和PCl5要發生水解：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl，PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl，致使實驗始終見不到白色固體附著。 (3)PCl3+Cl2=PCl5；避免Cl2推入量過多，生成PCl5，見不到白霧冷卻后凝結的無色液珠。

提示：

本題是對磷在Cl2中燃燒的實驗進行改進后設計的一道實驗題。由題示信息：PCl3等氯化物在潮濕空氣中有白霧，可聯想到HCl氣體遇水蒸氣形成白霧，推測PCl3與水作用生成HCl，這顯然是一種水解反應，化學方程式應為：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl。