Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種工業化工原料，可用于制取有機磷農藥、長效磺胺藥物等，還可用作染料中間體、有機合成的氯化劑和催化劑、阻燃劑等。利用O2和PCl3為原料可制備三氯氧磷,其制備裝置如圖所示(夾持裝置略去)：

已知PCl3和三氯氧磷的性質如表：

	熔點/℃	沸點/℃	其他物理或化學性質
PCl3	-112.0	76.0	PCl3和POCl3互溶，均為無色液體，遇水均劇烈水解，發生復分解反應生成磷的含氧酸和HCl
POCl3	1.25	106.0

（1）裝置A中的分液漏斗能否用長頸漏斗代替？做出判斷并分析原因：_______

（2）裝置B的作用是______________(填標號)。

a.氣體除雜 b.加注濃硫酸 c.觀察氣體流出速度 d.調節氣壓

（3）儀器丙的名稱是___________，實驗過程中儀器丁的進水口為__________(填“a”或“b”)口。

（4）寫出裝置C中發生反應的化學方程式_______，該裝置中用溫度計控制溫度為60~65 ℃，原因是________。

（5）稱取16.73 g POCl3樣品，配制成100 mL溶液；取10.00 mL溶液于錐形瓶中，加入3.2 mol·L-1的AgNO3溶液10.00 mL，并往錐形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液；用0.20 mol·L-1的KSCN溶液滴定，達到滴定終點時消耗KSCN溶液10.00 mL(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)。則加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________，樣品中POCl3的純度為_____________。

Answer 1

【答案】否，長頸漏斗不能調節滴液速度 acd 三頸燒瓶 a 2PCl3+O2=2POCl3 溫度過低反應速度過慢；溫度過高，PCl3易揮發，利用率低 指示劑 91.8%

【解析】

A裝置中用雙氧水與二氧化錳反應制備氧氣，通過加入雙氧水的量，可以控制產生氧氣的速率，氧氣中含有的水蒸氣用濃硫酸除去，裝置B中有長頸漏斗，可以平衡裝置內外的壓強，起到安全瓶的作用，純凈的氧氣與三氯化磷在裝置C中反應生成POCl3，為了控制反應速率，同時防止三氯化磷揮發，反應的溫度控制在60～65℃，所以裝置C中用水浴加熱，POCl3遇水劇烈水解為含氧酸和氯化氫，為防止空氣中水蒸汽進入裝置，同時吸收尾氣，所以在裝置的最后連有堿石灰的干燥管，據此分析解答(1)~(4)；

(5)測定POCl3產品含量，用POCl3與水反應生成氯化氫，然后用硝酸銀標準溶液沉淀溶液中的氯離子，KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，根據KSCN的物質的量可計算出溶液中剩余的AgNO3，結合AgNO3的總物質的量得知與氯離子反應的硝酸銀，進而計算出溶液中氯離子的物質的量，根據元素守恒可計算出樣品中POCl3的質量，進而確定POCl3的質量分數。

(1)裝置A中的分液漏斗不能用長頸漏斗代替，因為長頸漏斗不能調節滴液速度，故答案為：否，長頸漏斗不能調節滴液速度；

(2)裝置B中裝有濃硫酸，可作干燥劑，另外氣體通過液體時可觀察到氣泡出現，長頸漏斗，可以平衡裝置內外的壓強，起到安全瓶的作用，則裝置B的作用是觀察O2的流速、平衡氣壓、干燥氧氣，故答案為：acd；

(3)根據裝置圖，儀器丙為三頸燒瓶，為了提高冷卻效果，應該從冷凝管的下口進水，即進水口為a，故答案為：三頸燒瓶；a；

(4)氧氣氧化PCl3生成POCl3，根據原子守恒，反應的化學方程式2PCl3+O2=2POCl3，根據上面的分析可知，反應溫度應控制在60～65℃，原因是溫度過低，反應速率小，溫度過高，三氯化磷會揮發，利用率低，故答案為：2PCl3+O2=2POCl3；溫度過低，反應速率小，溫度過高，三氯化磷會揮發，利用率低；

(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，則用KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液時，可選擇硫酸鐵溶液為指示劑，達到終點時的現象是溶液會變紅色；KSCN的物質的量為0.20molL-1×0.010L=0.002mol，根據反應Ag++SCN-=AgSCN↓，可知溶液中剩余的銀離子的物質的量為0.002mol，POCl3與水反應生成氯化氫的物質的量為3.2molL-1×0.01L-0.002mol=0.03mol，即16.73 g POCl3產品中POCl3的物質的量為×=0.1mol，則所得產品中POCl3的純度為×100%=91.8%，故答案為：指示劑；91.8%。