Question

【题目】三氯氧磷(POCl3)是一种工业化工原料。无色透明的带刺激性臭味的液体，在潮湿空气中剧烈发烟。某化学小组采用PCl3氧化法制备POCl3。已知:POCl3的熔点为-112℃，沸点为75.5℃。在潮湿空气中二者均极易水解面剧烈“发烟”。回答下列问题：

I.制备PCl3

(1)实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气。发生装置可以选择图中的_____(填字母代号)。

(2)检查装置气密性并装入药品后，先关闭K1，打开K2通入干燥的CO2，一段时间后，关闭K2，加热曲颈瓶同时打开K1通入干燥氯气，反应立即进行。通干燥CO2的作用是_______。

II.制备POCl3(如图)

(3)盛放碱石灰的仪器的作用是________，装置G中发生反应的化学方程式为________ 。

(4)装置F的作用除观察O2的流速之外，还有________。

III.测定POCl3含量

实验制得的POCl3中常含有PCl3杂质，通过下面方法可测定产品的纯度:

①快速称取5.000g产品，加水反应后配成250mL溶液；

②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量)，充分反应；

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定；

④重复②、③操作，平均消耗0.1000mol/LNa2S2O3溶液8.00mL.

已知:H3PO3+I2+H2O==H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6.

(5)滴定终点的现象为__________。该产品的纯度为________。

(6)若滴定管在滴定前无气泡，滴定后有气泡，则测定结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 【答题空10-1】A 防止红磷被氧气氧化和生成的 PCl3与空气中的 O2和水反应 隔离空气中的水蒸气，防止水解 2PCl3+O2=2POCl3 平衡气压、干燥氧气 当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 83.5% 偏低

【解析】分析：本题是一道和制备相关的实验题，涉及实验装置的选择；实验操作的分析；仪器中药品的作用；装置的作用；纯度计算；误差分析。

详解：I.(1)实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，发生：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，反应不需要加热，故选A；

(2)由于红磷易被氧化和PCl3易被氧化和水解，反应前通干燥CO2排除装置中的空气，防止红磷被氧气氧化和生成的 PCl3与空气中的 O2和水反应，本题答案为：防止红磷被氧气氧化和生成的 PCl3与空气中的 O2和水反应。

II. (3) 为防止外界水蒸气进入G使PCl3水解，干燥管中盛放碱石灰，装置G中发生PCl3被氧化成POCl3的反应，化学方程式为2PCl3+O2=2POCl3 ；本题答案为：隔离空气中的水蒸气，防止水解；2PCl3+O2=2POCl3 。

(4)装置F中的长颈漏斗，可以平衡压强，起到安全瓶的作用，所以装置F的作用除观察O2的流速之外，还有平衡气压、干燥氧气；本题答案为：平衡气压、干燥氧气。

III. (5)依据反应原理，滴定终点的现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

关系式：PCl3H3PO3 I2，I2 2Na2S2O3；

消耗Na2S2O3的物质的量=0.1000mol/L×8.00×10-3L=8×10-4mol,

和Na2S2O3反应的I2的物质的量=×8×10-4mol=4×10-4mol,

PCl3的物质的量=和PCl3反应的I2的物质的量=0.1000mol/L×10.00×10-3L-4×10-4mol=6×10-4mol,

PCl3的质量=6×10-4mol×137.5g/mol=8.25×10-2g,

样品中含PCl3的质量=8.25×10-2g×=0.825g,样品纯度=×100%=83.5%；

(6)若滴定管在滴定前无气泡，滴定后有气泡，则消耗Na2S2O3溶液的体积偏小，导致计算出的PCl3的质量偏大，测定结果则偏低。