Question

【題目】三氯氧磷(化學式：POCl3)無色透明的帶刺激性臭味的液體，熔點1.25℃、沸點1.5℃，在潮濕空氣中劇烈發煙，易與水反應。常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料。工業上，“氯化水解法”生產三氯氧磷的方法一般是將三氯化磷加入反應釜中，通入氯氣，同時滴加水，控制氯水比在3.94左右，并控制氯氣和水的通入速率，其流程如下：

(1)在反應釜中將原料加熱至105～109℃，“氯化水解法”生產三氯氧磷的化學方程式為___________。

(2)冷凝得到的粗三氯氧磷—般含有PCl3、H3PO3、PCl5和_________(填化學式)等雜質，進一步精制的方法是____________。

(3)已知H3PO3是—種易溶于水的二元弱酸。

①若將20 mL溶液與60 mL NaOH溶液等濃度混合并充分反應，化學方程式為______________。

②往廢水中加入適量漂白粉并調節pH呈酸性，可將磷元素轉化為磷酸鈣沉淀回收，寫出將H3PO3轉化為磷酸鈣的離子方程式：_____________________。

③經上述方法處理后的廢水中c(PO43-) = 4×l0-7mol·L-1，溶液中c(Ca2+) =________mol·L-1。

（已知 Ksp[Ca3(PO4)2] = 2×10-29)

(4)工業上，還可以以三氯化磷為原料通過“氧氣直接氧化法”制備三氯氧磷。從原理上看，與“氯化水解法”相比，該方法的優點是_______________________。（寫出兩點）

Answer 1

【答案】 PCl3+2H2O+Cl2POCl3+2HCl H3PO4 蒸餾(或分餾) H3PO3+2NaOH═Na2HPO3+2H2O 2H3PO3+3Ca2-+2ClO-+6OH-═Ca3(PO4)2↓+2Cl-+6H2O 5×10-6 原子利用率高、無副產物，對環境污染小等合理答案均可

【解析】⑴“氯化水解法”生產三氯氧磷的反應物有PCl3、H2O、Cl2，生成物有POCl3，據原子守恒應該還有HCl生成，然后通過觀察法將其配平，其化學方程式為：PCl3+2H2O+Cl2POCl3+2HCl；⑵冷凝得到的粗三氯氧磷—般含有PCl3、H3PO3、PCl5和H3PO4等雜質，利用各成分的沸點不同，進一步精制的方法是蒸餾或分餾；(3)①H3PO3與NaOH反應生成Na2HPO3，其化學方程式為：H3PO3+2NaOH═Na2HPO3+2H2O；②漂白粉在酸性條件下將H3PO3轉化為磷酸鈣的離子方程式為：2H3PO3+3Ca2-+2ClO-+6OH-═Ca3(PO4)2↓+2Cl-+6H2O；③已知 Ksp[Ca3(PO4)2] = 2×10-29，處理后的廢水中c(PO43-) = 4×l0-7mol·L-1，溶液中c(Ca2+)= mol·L-1=5×10-6mol·L-1；(4)工業上，還可以以三氯化磷為原料通過“氧氣直接氧化法”制備三氯氧磷。從原理上看，與“氯化水解法”相比，該方法的優點是原子利用率高、無副產物，對環境污染小等。