Question

【题目】三氯氧磷(POCl3)俗名磷酰氯、氧氯化磷，是重要的基础化工原料，可用于制取染料、农药，有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂等。某化学实验小组模拟PCl3直接氧化法制备POCl3,其实验装置设计如下：

有关物质的部分性质如下表：

	熔点/℃	沸点/℃	其他
PCl3	-112	75.5	遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3	2	105.3	遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是__________，装置A中发生反应的化学方程式为__________________。

（2）B中所装试剂为__________，B装置的作用除观察O2的流速之外，还有_____________________。

（3）C装置控制反应在60℃~65℃进行，其控温的主要目的是__________。

（4）实验制得的POCl3粗产品中常含有PCl3，可用__________方法提纯。

（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：

Ⅰ．取ag产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖，以防止在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。

Ⅳ．加入指示剂，用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积VmL。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12

①滴定选用的指示剂是__________ (填标号)。

a．FeCl2 b．甲基橙 c．淀粉 d．NH4Fe(SO4)2

②Cl元素的质量百分含量为__________ (列出算式)。

③在步骤Ⅲ中，若无加入硝基苯的操作，所测Cl-元素含量将会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(或2H2O22H2O+O2↑ 浓硫酸 平衡气压、干燥O2 温度过高，PCl3会大量挥发，从而导致产量降低；温度过低，反应速率会变慢 蒸馏 d ×100%[或%] 偏小

【解析】（1）仪器a的名称是球形冷凝管；由于该实验目的要制备三氯氧磷(POCl3)，即氧气与PCl3直接反应，所以装置A为氧气的发生装置，可以用过氧化钠与水反应制备氧气，或双氧水与二氧锰反应制备氧气；化学方程式为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2或2H2O22H2O+O2↑；正确答案：球形冷凝管 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(或2H2O22H2O+O2↑ 。

（2）该反应需要干燥的环境，因此反应产生的氧气必须干燥，用浓硫酸进行干燥，所以B中所装试剂为浓硫酸；B装置的作用除观察O2的流速之外，还有平衡气压、干燥O2的作用；正确答案：浓硫酸 ；平衡气压、干燥O2 。

（3）根据图表信息可知，PCl3沸点较低，一旦温度过高，PCl3会大量挥发，从而导致产量降低；但是温度过低，反应速率会变慢，因此C装置要控制反应在60℃~65℃进行比较适宜；正确答案：温度过高，PCl3会大量挥发，从而导致产量降低；温度过低，反应速率会变慢。

（4）根据图表信息可知POCl3和PCl3的沸点差别较大，可以采用蒸馏的方法进行POCl3粗产品的提纯；正确答案：蒸馏。

（5）①实验中用NH4SCN溶液滴定过量Ag+，当Ag+反应完全，溶液中存在SCN-，遇铁离子生成红色配合物溶液颜色为红色，所以用NH4Fe(SO4)2做指示剂；正确选项d。

②根据反应SCN-+Ag+= AgSCN↓可知，硝酸银溶液中剩余硝酸银的量为c×V×10-3mol，根据反应Cl--+Ag+= AgCl↓可知，与氯离子反应的硝酸银的量为0.1000×40×10-3-c×V×10-3=4×10-3- cV×10-3 mol；Cl元素的质量百分含量为×100%[或%] ；正确答案： ×100%[或%] 。

③氯化银和AgSCN的 Ksp相差不大，在溶液中存在沉淀转化，所以加入有机物覆盖沉淀表面阻断氯化银溶解平衡的转化；若无此操作则第Ⅳ消耗NH4SCN溶液偏高，计算出氯元素含量偏少；正确答案：偏小。