Question

【题目】三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。某化学小组用PCl3氧化法制备POCl3的装置如下图所示。已知：POCl3的沸点是105.1℃，PCl3 的沸点是65.5℃;二者遇潮湿空气都易生成酸雾。

(1)仪器a的名称为_______________。

(2)装置A是氧气的发生装置，试写出A中发生反应的化学方程式：___________________。

(3)装置B的作用是______________________________________________________________。

(4)装置C中反应温度应控制在60～65℃,原因是_____________________________________。

(5)通过佛尔哈德法可以测定POCl3产品中氯元素的质量分数，实验步骤如下：

Ⅰ．取1.5000g 产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸调至酸性。

Ⅱ．向锥形瓶中加入3.2000mol·L-1的AgNO3溶液10.00mL,使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2.00mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被硝基苯覆盖。

Ⅳ．加入指示剂，用0.2000mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定过量Ag+至终点,消耗10.00mLNH4SCN溶液。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12。

①滴定选用的指示剂是________(填代号)。

a．FeCl2 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙

②实验过程中加入硝基苯的目的是_____________________________，若无此操作所测氯元素的质量分数将会________(填“偏大”、“偏小” 或“不变”)。

③产品中氯元素的质量分数为_________。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑) 观察氧气的流速；干燥氧气;平衡气压 温度过低，反应速率小；温度过高,PCl3挥发，影响POCl3的产率 b 防止在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 偏小 71.0%

【解析】(1)根据仪器构造可知仪器a的名称为球形冷凝管。(2)装置A是氧气的发生装置，反应不需要加热，则A中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。(3)生成的氧气中含有水蒸气，浓硫酸干燥氧气，同时可以通过观察气泡调节流速。另外长颈漏斗还可以起到平衡气压的作用。(4)由于温度过低，反应速率小，而温度过高，PCl3挥发，影响POCl3的产率，所以装置C中反应温度应控制在60～65℃。(5)①由于铁离子能与NH4SCN溶液反应显红色，则滴定选用的指示剂是NH4Fe(SO4)2，答案选b；②实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银，防止AgCl沉淀转化为AgSCN而导致数据不准确，如无此操作，则消耗的NH4SCN溶液的体积偏大，根据题中的计算原理可知所测氯元素的质量分数将会偏小；③根据题意可知，NH4SCN的物质的量为0.002mol，则与之反应的银离子的物质的量为0.002mol，而总的银离子的物质的量为0.032mol，所以与氯离子反应的银离子的物质的量为0.032mol－0.002mol＝0.03mol，所以氯离子的物质的量为0.03mol，则产品中Cl元素的含量为。