Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料,實(shí)驗室制備POCl3并測定產(chǎn)品含量的實(shí)驗過程如下：

Ⅰ．制備POCl3。

采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3,實(shí)驗裝置(加熱及夾持儀器略)如圖所示：

已知：①Ag++SCN-=AgSCN↓;Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);磷酸銀溶于硝酸。

②PCl3和POCl3的相關(guān)信息如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	相對分子質(zhì)量	其他
PCl3	-112.0	76.0	137.5	兩者互溶,均為無色液體,遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫
POCl3	2.0	106.0	153.5

(1)POCl3遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

(2)裝置B的作用除干燥O2外,還有_________________________________________。干燥管的作用是_______________。

(3)反應(yīng)溫度要控制在60~65℃,原因是_____________________________________________。

Ⅱ．測定POCl3產(chǎn)品的含量。

實(shí)驗步驟：

①制備POCl3實(shí)驗結(jié)束后，待三頸燒瓶中的液體冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱取30.7gPOCl3產(chǎn)品,置于盛有60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成100.00mL溶液。

②取10.00mL溶液于錐形瓶中,加入10.00mL3.2mol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

④以X為指示劑,用0.2mol/LKSCN溶液漓定過量的AgNO3溶液，達(dá)到滴定終點(diǎn)時共用去10.00mLKSCN溶液。

(4)步驟③中加入硝基苯的作用是___________________________________________。若無此操作,所測產(chǎn)品中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(5)步驟④中X為__________,產(chǎn)品中POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

Answer 1

【答案】 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 平衡壓強(qiáng)、觀察O2的流速 防止空中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶 溫度過低，反應(yīng)速率太慢;溫度過高,PCl3易揮發(fā),利用率低 防止在滴加KSCN溶液時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 偏小 Fe(NO3)3 50%

【解析】Ⅰ．(1)POCl3遇水會發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為: POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl，答案為：POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl

(2)B裝置導(dǎo)管和大氣相連，則B還有平衡壓強(qiáng)、觀察O2的流速的作用；POCl3遇水會發(fā)生反應(yīng)，干燥管可以防止空中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶與POCl3發(fā)生反應(yīng)。答案為：平衡壓強(qiáng)、觀察O2的流速；防止空中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶

（3）PCl3的沸點(diǎn)為76.0℃，若溫度過低，反應(yīng)速率太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā),導(dǎo)致PCl3的利用率低，所以反應(yīng)溫度要控制在60～65℃；答案為：溫度過低，反應(yīng)速率太慢;溫度過高,PCl3易揮發(fā),利用率低

Ⅱ．(4) 實(shí)驗過程中加入硝基苯的目的是覆蓋氯化銀，防止沉淀轉(zhuǎn)化生成AgSCN沉淀而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。如無此操作，部分AgCl沉淀會轉(zhuǎn)化為Ag+，使所測Cl元素含量將會偏��；答案為：防止在滴加KSCN溶液時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀、偏小

（5）由于是用KSCN溶液滴定溶液中過量的Ag+，而Fe（SCN）3 溶液是血紅色溶液，所以可用含有Fe3+的Fe(NO3)3溶液作指示劑，當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后，再滴加的KSCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用，使溶液變?yōu)檠�紅色；根據(jù)物質(zhì)的元素組成及關(guān)系式可知POCl3～3HCl～3Ag+，n(Ag+)=0.032mol-0.002mol=0.03mol，n(POCl3)=0.01mol，所以三氯氧磷的含量為答案為：Fe(NO3)3 、50%