Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種重要的化工原料，常用作半導(dǎo)體摻雜劑。實(shí)驗(yàn)室制取POCl3并測定產(chǎn)品含量的實(shí)驗(yàn)過程如下：

Ⅰ.制備POCl3。采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法，實(shí)驗(yàn)裝置(加熱及夾持裝置省略)及相關(guān)信息如下：

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	均為無色液體；遇水均劇烈水解為含氧酸和氯化氫；兩者互溶。
POCl3	2.0	106.0	153.5

(1)儀器a的名稱為______。

(2)裝置C中生成POCl3的化學(xué)方程式為__________。

(3)裝置B的作用除觀察O2的流速之外，還有_________、________。

(4)反應(yīng)溫度應(yīng)控制在60－65℃之間，原因是__________。

Ⅱ.測定POCl3產(chǎn)品的含量。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①實(shí)驗(yàn)Ⅰ結(jié)束后，待三頸燒瓶中液體冷卻到室溫，準(zhǔn)確稱取16.725gPOCl3，產(chǎn)品，置于盛60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動(dòng)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·L－1AgNO3溶液，使氯離子完全沉淀；向其中加入少量硝基苯并用力搖動(dòng)。

③以硫酸鐵溶液為指示劑，用0.2 mol·L－1KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)共用去10.00mLKSCN溶液。

己知：Ag++SCN－=AgSCN↓；Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)。

(5)達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為____________。

(6)實(shí)驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是__________；若無此操作，則所測POCl3的含量將____________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

(7)測得產(chǎn)品POCl3的百分含量為________(保留三位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】冷凝管（或球形冷凝管） 2PCl3+O22POCl3 平衡壓強(qiáng) 干燥氧氣 溫度過低，反應(yīng)速率太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率降低 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KSCN溶液時(shí)，溶液變?yōu)檠�紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色 使生成的AgCl沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN－與AgCl反應(yīng) 偏低 91.8%

【解析】

(1)儀器a的名稱為冷凝管(域或球形冷凝管)，故正確答案為：冷凝管(或球形冷凝管)；

(2)加熱條件下，PCl3直接被氧氣氧化為POCl3，化學(xué)方程式為：2PCl3+O22POCl3，故正確答案：2PCl3+O22POCl3；

(3)裝置B中為濃硫酸，其主要作用：干燥氧氣、平衡大氣壓、控制氧氣流速，故正確答案：平衡壓強(qiáng)、干燥氧氣；

(4)根據(jù)圖表給定信息可知，溫度過高，三氯化磷會(huì)揮發(fā)，影響產(chǎn)物純度，降低利用率；但是溫度也不能太低，否則反應(yīng)速率會(huì)變小，正確答案：溫度過低，反應(yīng)速率太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率降低；

(5)以硫酸鐵溶液為指示劑，用KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，鐵離子與硫氰根離子反應(yīng)生成了紅色溶液，且半分鐘之內(nèi)顏色保持不變；正確答案：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KSCN溶液時(shí)，溶液變?yōu)檠�紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

(6)加入少量的硝基苯可以使生成的氯化銀沉淀與溶液分開，如果不這樣操作，在水溶液中部分氯化銀可以轉(zhuǎn)化為 AgSCN，已知：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)，使得實(shí)驗(yàn)中消耗的KSCN偏多，所測出的剩余銀離子的量增大，導(dǎo)致水溶液中與氯離子反應(yīng)的銀離子的量減少，會(huì)使測定結(jié)果偏低；故正確答案：使生成的AgCl沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN－與AgCl反應(yīng)；偏低；

(7)KSCN的物質(zhì)的量0.2mol/L×0.01L=0.002mol，根據(jù)反應(yīng)Ag++SCN-= AgSCN↓，可以知道溶液中剩余的銀離子的物質(zhì)的量為0.002mol，POCl3與水反應(yīng)生成氯化氫的物質(zhì)的量為0.03mol，根據(jù)氯原子守恒規(guī)律可得n(POCl3)=0.01mol，則m(POCl3)=0.01mol×153.5g=1.535g，則產(chǎn)品POCl3的百分含量為= ，故答案為：91.8%。