五氯化磷(PCl
5) 常温下是一种淡黄色固体,在潮湿空气中水解产生两种酸。PCl
5在有机合成中被广泛用作氯化剂、催化剂、脱水剂等,高纯度PCl
5主要用于医药中间体及锂电池原材料的合成。工业生产PCl
5的传统方法是在搅拌式反应釜中注入液体三氯化磷(PCl
3),再通入氯气在合适的温度下发生反应:PCl
3+Cl
2
PCl
5。某工厂对传统方法进行了改进以生产高纯度PCl
5,主要流程如下图所示(循环水的作用是控制温度)。

请回答下列相关问题。
(1)工业生产氯气的主要方法的离子方程式是___________,利用该反应所得产品可继续生产_________(任写一种)等化工产品。
(2)浓硫酸吸收罐和硫酸镁吸收塔的作用是______________________,若去掉这两个设备夹套反应釜中发生的主要副反应是______________________________。
(3)夹套反应釜中的原料混合方式与搅拌式反应釜相比主要优点是____________________________。 (4)NaOH水池的作用是_______________________,从降低生产成本的角度考虑NaOH 溶液可更换为______。
(5)生产过程中PCl
3的加料速率会对生产造成明显的影响,具体情况如下表。根据表中数据判断最佳的加料速率范围是_________________kg·h
-1。
PCl3加料速率/kg·h-1
| PCl5状态
| 热交换情况
| 生产500kg产品的周期/h
|
40
| 致密、坚硬、造粒困难
| 快、温度可控
| 11.5
|
50
| 致密、坚硬、造粒困难
| 快、温度可控
| 9.2
|
60
| 较松散、造粒容易
| 较快、温度可控
| 7.2
|
70
| 松散、造粒容易
| 较快、温度可控
| 6.5
|
80
| 松散、造粒容易
| 慢、温度升高难以控制
| 5.3
|