Question

【题目】POCl3是重要的化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POC13，产物中还有一种遇水强烈水解的物质SOCl2，用下列装置完成实验。

已知：PCl3熔点-93.6℃、沸点76.1℃，遇水强烈水解，易与氧气反应；POCl3遇水强烈水解，能溶于PCl3。

(1)仪器甲的名称是 ___。

(2)已知装置B制备POC13，以上仪器接口连接的顺序为a- ___b-c-g-h-d，装置F中所装试剂为 ___，装置B中发生反应的化学方程式为 ______.

(3)B中反应温度控制在60-- 65℃，其原因是 _____________

(4)用佛尔哈德法测定POC13含量：准确称取20. 20 g POCl3产品，置于盛有60. 00 ml蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解；将水解液配成100. 00 mL溶液，取10. 00 mL溶液于锥形瓶中；加入10. 00 mL3.200 mol/L AgNO3标准溶液，并加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；加入指示剂，用0. 200 0 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00 mLKSCN溶液。[已知：Ksp(AgCl) =3.2×10-10，Ksp(AgSCN) =2×10-12]

①滴定选用的指示剂是________：填字母代号），滴定终点的现象为____。

A．FeCl2 B．NH4Fe(SO4)2 C．淀粉 D．甲基橙

②用硝基苯覆盖沉淀的目的是____。

③产品中POC13的百分含量为____________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 j-i-e-f 饱和食盐水 PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2 温度太高，PCl3、SO2会大量挥发，导致产量下降；温度太低，反应速率会变慢 b 当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪色 防止滴加KSCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 75.99%或76%

【解析】

用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POC13，从图中可以看出，应在B装置中进行。因为POCl3遇水强烈水解，所以制取的Cl2、SO2气体都必须干燥。装置A是制取Cl2的装置，此时Cl2中混有HCl和水蒸气，应使用F装置除去HCl气体，用D装置干燥，从而制得干燥、纯净的Cl2。C装置用于制取SO2，用E装置干燥。在C装置中发生制取POC13的反应，由于PCl3熔点-93.6℃、沸点76.1℃，遇水强烈水解，所以球形冷凝管的上口还应接一个能吸收Cl2、SO2，并能防止空气中水蒸气进入的装置。

(1)仪器甲的名称是球形冷凝管。答案为：球形冷凝管；

(2)由以上分析知，仪器接口连接的顺序为a- j-i-e-f -b-c-g-h-d，装置F用于除去Cl2中的HCl，所装试剂为饱和食盐水，装置B中三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POC13，同时生成SOCl2，发生反应的化学方程式为PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2。答案为：j-i-e-f；饱和食盐水；PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2；

(3)信息显示，PCl3沸点76.1℃，易挥发，所以需控制温度，B中反应温度控制在60-- 65℃，其原因是温度太高，PCl3、SO2会大量挥发，导致产量下降；温度太低，反应速率会变慢。答案为：温度太高，PCl3、SO2会大量挥发，导致产量下降；温度太低，反应速率会变慢；

(4)①因为需要控制HSCN溶液的用量，所以滴定选用的指示剂是含有Fe3+的溶液，故选B：滴定终点的现象为：当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪色。答案为：B；当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪色；

②因为后续操作中需加入KSCN，会使AgCl转化为AgSCN[Ksp(AgCl) >Ksp(AgSCN)]，为防此反应的发生，采用硝基苯覆盖沉淀的方法，其目的是防止滴加KSCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。答案为：防止滴加KSCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；

③由关系式KSCN——AgNO3，可求出过量的n(AgNO3)=0.200 0 mol/L×0.01L=0.002mol，则反应POC13——3HCl——3 AgNO3中，n(AgNO3)= 3.200 0 mol/L×0.01L-0.002mol=0.03mol，从而得出n(POC13)= 0.01mol，产品中POC13的百分含量为=75.99%或76%。答案为：75.99%或76%。