Question

【题目】三氯氧磷(化学式：POCl3)无色透明的带刺激性臭味的液体，熔点1.25℃、沸点1.5℃，在潮湿空气中剧烈发烟，易与水反应。常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。工业上，“氯化水解法”生产三氯氧磷的方法一般是将三氯化磷加入反应釜中，通入氯气，同时滴加水，控制氯水比在3.94左右，并控制氯气和水的通入速率，其流程如下：

(1)在反应釜中将原料加热至105～109℃，“氯化水解法”生产三氯氧磷的化学方程式为___________。

(2)冷凝得到的粗三氯氧磷—般含有PCl3、H3PO3、PCl5和_________(填化学式)等杂质，进一步精制的方法是____________。

(3)已知H3PO3是—种易溶于水的二元弱酸。

①若将20 mL溶液与60 mL NaOH溶液等浓度混合并充分反应，化学方程式为______________。

②往废水中加入适量漂白粉并调节pH呈酸性，可将磷元素转化为磷酸钙沉淀回收，写出将H3PO3转化为磷酸钙的离子方程式：_____________________。

③经上述方法处理后的废水中c(PO43-) = 4×l0-7mol·L-1，溶液中c(Ca2+) =________mol·L-1。

（已知 Ksp[Ca3(PO4)2] = 2×10-29)

(4)工业上，还可以以三氯化磷为原料通过“氧气直接氧化法”制备三氯氧磷。从原理上看，与“氯化水解法”相比，该方法的优点是_______________________。（写出两点）

Answer 1

【答案】 PCl3+2H2O+Cl2POCl3+2HCl H3PO4 蒸馏(或分馏) H3PO3+2NaOH═Na2HPO3+2H2O 2H3PO3+3Ca2-+2ClO-+6OH-═Ca3(PO4)2↓+2Cl-+6H2O 5×10-6 原子利用率高、无副产物，对环境污染小等合理答案均可

【解析】⑴“氯化水解法”生产三氯氧磷的反应物有PCl3、H2O、Cl2，生成物有POCl3，据原子守恒应该还有HCl生成，然后通过观察法将其配平，其化学方程式为：PCl3+2H2O+Cl2POCl3+2HCl；⑵冷凝得到的粗三氯氧磷—般含有PCl3、H3PO3、PCl5和H3PO4等杂质，利用各成分的沸点不同，进一步精制的方法是蒸馏或分馏；(3)①H3PO3与NaOH反应生成Na2HPO3，其化学方程式为：H3PO3+2NaOH═Na2HPO3+2H2O；②漂白粉在酸性条件下将H3PO3转化为磷酸钙的离子方程式为：2H3PO3+3Ca2-+2ClO-+6OH-═Ca3(PO4)2↓+2Cl-+6H2O；③已知 Ksp[Ca3(PO4)2] = 2×10-29，处理后的废水中c(PO43-) = 4×l0-7mol·L-1，溶液中c(Ca2+)= mol·L-1=5×10-6mol·L-1；(4)工业上，还可以以三氯化磷为原料通过“氧气直接氧化法”制备三氯氧磷。从原理上看，与“氯化水解法”相比，该方法的优点是原子利用率高、无副产物，对环境污染小等。