Question

【題目】POCl3常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料，實驗室采用氧氣氧化液態PCl3法制取POCl3，有關物質的部分性質如下表

物質	熔點/℃	沸點/℃	相對分子質量	其他
PCl3	-112.0	76.0（易揮發）	137.5	兩者互溶，均為無色液體，遇水均劇烈反應生成含氧酸和氯化氫
POC13	2.0	106.0	153.5

實驗裝置（加熱及夾持儀器略）如下：

（1）甲裝置的名稱是____________，干燥管的作用是____________

（2）裝置C中生成POCl3的化學方程式為______________

（3）裝置B的作用除觀察氣體的流速外，還有________ 、________

（4）反應溫度不能過高，原因是______________。

（5）反應一段時間后，待三頸瓶中的液體冷卻至室溫，準確稱取29.1g產品（僅含PCl3雜質），置于盛有60.00 mL蒸餾水的密閉水解瓶中搖動至完全與水反應，將水解液配成100.00 mL溶液，加入AgNO3溶液至恰好完全反應，測得生成的AgCl的質量為86.1g，則產品中POC13的質量分數為___（保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】球形冷凝管 防止空氣中的水蒸氣進入C中 2PCl3+O2=2POCl3 干燥氣體 觀察是否堵塞 溫度過高PCl3易揮發，影響產率 52.7%

【解析】

由制備實驗裝置可知，A中過氧化氫分解生成氧氣，裝置B可觀察氣體的速率、干燥氣體、平衡壓強，C中氧氣氧化液態PCl3 制取POCl3，冷凝管進行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水劇烈反應生成含氧酸和氯化氫，干燥管中堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶。

由制備實驗裝置可知，A中過氧化氫分解生成氧氣，裝置B可觀察氣體的速率、干燥氣體、平衡壓強，C中氧氣氧化液態PCl3制取POCl3，冷凝管進行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水劇烈反應生成含氧酸和氯化氫，干燥管中堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶。

(1)根據儀器的結構和性能可知甲裝置的名稱是球形冷凝管；PCl3、POCl3遇水均劇烈反應生成含氧酸和氯化氫，干燥管的作用是：防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶；

(2)裝置C中氧氣氧化液態PCl3生成POCl3的化學方程式為2PCl3+O2=2POCl3；

(3)C中氣體反應后得到液體物質，會使裝置內壓強減小，若通入氧氣過快，反應過快，溫度過高，PCl3易揮發，利用率低，且氧氣利用也不充分，裝置B的作用除觀察O2的流速外，還有：平衡壓強，防阻塞及干燥O2；

(4)反應溫度不能過高，通�？刂圃�60～65℃，原因是：溫度過低，反應速度太慢；溫度過高，PCl3易揮發，利用率低；

(5)設樣品中PCl3的物質的量為xmol，POCl3的物質的量為ymol，則137.5x+153.5y=29.1；已經PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl、POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、Ag++Cl-=AgCl↓，可知，x+y=n(Cl-)==0.2mol，解得：x=y=0.1，反應產物中 POCl3 的質量百分含量為×100%=52.7%。