Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料。某化學小組用PCl3氧化法制備POCl3的裝置如下圖所示。已知：POCl3的沸點是105.1℃，PCl3 的沸點是65.5℃;二者遇潮濕空氣都易生成酸霧。

(1)儀器a的名稱為_______________。

(2)裝置A是氧氣的發生裝置，試寫出A中發生反應的化學方程式：___________________。

(3)裝置B的作用是______________________________________________________________。

(4)裝置C中反應溫度應控制在60～65℃,原因是_____________________________________。

(5)通過佛爾哈德法可以測定POCl3產品中氯元素的質量分數，實驗步驟如下：

Ⅰ．取1.5000g 產品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸調至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入3.2000mol·L-1的AgNO3溶液10.00mL,使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2.00mL硝基苯，用力搖動，使沉淀表面被硝基苯覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用0.2000mol·L-1NH4SCN標準溶液滴定過量Ag+至終點,消耗10.00mLNH4SCN溶液。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12。

①滴定選用的指示劑是________(填代號)。

a．FeCl2 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙

②實驗過程中加入硝基苯的目的是_____________________________，若無此操作所測氯元素的質量分數將會________(填“偏大”、“偏小” 或“不變”)。

③產品中氯元素的質量分數為_________。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑) 觀察氧氣的流速；干燥氧氣;平衡氣壓 溫度過低，反應速率小；溫度過高,PCl3揮發，影響POCl3的產率 b 防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀 偏小 71.0%

【解析】(1)根據儀器構造可知儀器a的名稱為球形冷凝管。(2)裝置A是氧氣的發生裝置，反應不需要加熱，則A中發生反應的化學方程式為2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。(3)生成的氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸干燥氧氣，同時可以通過觀察氣泡調節流速。另外長頸漏斗還可以起到平衡氣壓的作用。(4)由于溫度過低，反應速率小，而溫度過高，PCl3揮發，影響POCl3的產率，所以裝置C中反應溫度應控制在60～65℃。(5)①由于鐵離子能與NH4SCN溶液反應顯紅色，則滴定選用的指示劑是NH4Fe(SO4)2，答案選b；②實驗過程中加入硝基苯的目的是覆蓋氯化銀，防止AgCl沉淀轉化為AgSCN而導致數據不準確，如無此操作，則消耗的NH4SCN溶液的體積偏大，根據題中的計算原理可知所測氯元素的質量分數將會偏小；③根據題意可知，NH4SCN的物質的量為0.002mol，則與之反應的銀離子的物質的量為0.002mol，而總的銀離子的物質的量為0.032mol，所以與氯離子反應的銀離子的物質的量為0.032mol－0.002mol＝0.03mol，所以氯離子的物質的量為0.03mol，則產品中Cl元素的含量為。