Question

【題目】三氯化氧磷(POCl3)是一種重要的化工原料，常用作半導體摻雜劑，實驗室制取POCl3并測定產品含量的實驗過程如下:

I.制備POCl3采用氧氣氧化液態的PCl3法。實驗裝置(加熱及夾持裝置省略》及相關信息如下。

物質	熔點/℃	沸點/℃	相對分子質量	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的化學方程式為________________________________；

（3）實驗中需控制通入O2的速率，對此采取的操作是_________________________________；

（4）裝置B的作用除觀察O2的流速之外，還有___________________________________；

（5）反應溫度應控制在60~65℃，原因是__________________________________；

II.測定POCl3產品含量的實驗步驟：

①實驗I結束后，待三頸燒瓶中液體冷卻到室溫，準確稱取16.725g POCl3產品，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解，將水解液配成100.00mL溶液

②取10.00mL溶液于錐形瓶中，加入10.00mL 3.5mol/L AgNO3標準溶液（Ag++Cl-=AgCl↓）

③加入少量硝基苯（硝基苯密度比水大，且難溶于水）

④以硫酸鐵溶液為指示劑，用0.2mol/L KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液（Ag++SCN-=AgSCN↓），到達終點時共用去10.00mL KSCN溶液。

（6）達到終點時的現象是_________________________________________；

（7）測得產品中n(POCl3)= ___________________________；

（8）已知Ksp(AgCl)> Ksp(AgSCN)，據此判斷，若取消步驟③，滴定結果將_______。（填偏高，偏低，或不變）

Answer 1

【答案】 冷凝管(或球形冷凝管) 2PCl3+O2=2POCl3 控制分液漏斗中雙氧水的加入量 平衡氣壓、干燥氧氣 溫度過低，反應速率小，溫度過高，三氯化磷會揮發，影響產物純度 滴入最后一滴試劑，溶液變紅色，且半分鐘內不恢復原色 0.11mol 偏低

【解析】（1）儀器a的名稱為冷凝管(或球形冷凝管)；正確答案：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 ； 正確答案：PCl3+O2=POCl3。

（3）用分液漏斗來控制雙氧水的滴加速率即可控制通入O2的速率；正確答案：控制分液漏斗中雙氧水的加入量。

（4）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；正確答案：平衡氣壓、干燥氧氣。

（5）根據圖表給定信息可知，溫度過高，三氯化磷會揮發，影響產物純度；但是溫度也不能太低，否則反應速率會變小；正確答案：溫度過低，反應速率小，溫度過高，三氯化磷會揮發，影響產物純度。

（6）以硫酸鐵溶液為指示劑，用 KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液達到滴定終點時，鐵離子與硫氰根離子反應生成了紅色溶液，且半分鐘之內顏色保持不變；正確答案：滴入最后一滴試劑，溶液變紅色，且半分鐘內不恢復原色；

（7）KSCN的物質的量0.2×0.01=0.002 mol，根據反應Ag++SCN-=AgSCN↓，可以知道溶液中剩余的銀離子的物質的量為0.002 mol；POCl3與水反應生成氯化氫的物質的量為3.5×0.01-0.002=0.033 mol，根據氯原子守恒規律可得n(POCl3)= 0.011 mol，即1.6725克POCl3產品中n(POCl3)=0.011mol；正確答案：0.11mol。

（8）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化為AgSCN；已知Ksp(AgCl)> Ksp(AgSCN)，使得實驗中消耗的KSCN偏多，所測出的剩余銀離子的量增大，導致水解液中與氯離子反應的銀離子的量減少，會使測定結果偏低；正確答案：偏低。