Question

【题目】三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂。实验室制取POCl3并测定产品含量的实验过程如下：

Ⅰ.制备POCl3。采用氧气氧化液态PCl3法，实验装置(加热及夹持装置省略)及相关信息如下：

物质	熔点/℃	沸点/℃	相对分子质量	其他
PCl3	－112.0	76.0	137.5	均为无色液体；遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢；两者互溶。
POCl3	2.0	106.0	153.5

(1)仪器a的名称为______。

(2)装置C中生成POCl3的化学方程式为__________。

(3)装置B的作用除观察O2的流速之外，还有_________、________。

(4)反应温度应控制在60－65℃之间，原因是__________。

Ⅱ.测定POCl3产品的含量。

实验步骤：

①实验Ⅰ结束后，待三颈烧瓶中液体冷却到室温，准确称取16.725gPOCl3，产品，置于盛60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100.00mL溶液。

②取10.00mL溶液于锥形瓶中，加入10.00mL3.2mol·L－1AgNO3溶液，使氯离子完全沉淀；向其中加入少量硝基苯并用力摇动。

③以硫酸铁溶液为指示剂，用0.2 mol·L－1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。

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

(5)达滴定终点时的现象为____________。

(6)实验过程中加入硝基苯的目的是__________；若无此操作，则所测POCl3的含量将____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(7)测得产品POCl3的百分含量为________(保留三位有效数字)。

Answer 1

【答案】冷凝管（或球形冷凝管） 2PCl3+O22POCl3 平衡压强 干燥氧气 温度过低，反应速率太慢；温度过高，PCl3易挥发，利用率降低 当滴入最后一滴KSCN溶液时，溶液变为血红色，且半分钟内不褪色 使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应 偏低 91.8%

【解析】

(1)仪器a的名称为冷凝管(域或球形冷凝管)，故正确答案为：冷凝管(或球形冷凝管)；

(2)加热条件下，PCl3直接被氧气氧化为POCl3，化学方程式为：2PCl3+O22POCl3，故正确答案：2PCl3+O22POCl3；

(3)装置B中为浓硫酸，其主要作用：干燥氧气、平衡大气压、控制氧气流速，故正确答案：平衡压强、干燥氧气；

(4)根据图表给定信息可知，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度，降低利用率；但是温度也不能太低，否则反应速率会变小，正确答案：温度过低，反应速率太慢；温度过高，PCl3易挥发，利用率降低；

(5)以硫酸铁溶液为指示剂，用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液达到滴定终点时，铁离子与硫氰根离子反应生成了红色溶液，且半分钟之内颜色保持不变；正确答案：当滴入最后一滴KSCN溶液时，溶液变为血红色，且半分钟内不褪色；

(6)加入少量的硝基苯可以使生成的氯化银沉淀与溶液分开，如果不这样操作，在水溶液中部分氯化银可以转化为 AgSCN，已知：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)，使得实验中消耗的KSCN偏多，所测出的剩余银离子的量增大，导致水溶液中与氯离子反应的银离子的量减少，会使测定结果偏低；故正确答案：使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应；偏低；

(7)KSCN的物质的量0.2mol/L×0.01L=0.002mol，根据反应Ag++SCN-= AgSCN↓，可以知道溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002mol，POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为0.03mol，根据氯原子守恒规律可得n(POCl3)=0.01mol，则m(POCl3)=0.01mol×153.5g=1.535g，则产品POCl3的百分含量为= ，故答案为：91.8%。