Question

【题目】POCl3广泛用于染料等工业。某化学学习小组借助拉瓦锡研究空气成分的曲颈甑（装置甲）合成PC13，并采取PCl3氧化法制备POCl3。

已知：（1）PCl3的熔点为-112℃，沸点为75.5℃，遇水生成H3PO3和HCl；

（2）2PCl3+O2==2POCl3。

【实验Ⅰ】图甲制备PCl3

（1）实验室制备Cl2的反应方程式是_______________；

（2）碱石灰的作用除了处理尾气外还有_______________。

【实验Ⅱ】图乙制备POCl3

（3）装置B的作用除了干燥O2外，还有________________________；

（4）C中反应温度控制在60~65℃，其原因是________________________。

【实验Ⅲ】测定POCl3含量

①准确称取30.70gPOC13产品，置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解；

②将水解液配成100.00mL溶液，取10.00mL溶液于锥形瓶中；

③加入10.00mL3.200mol/LAgNO3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；

④以Fe3+为指示剂，用0.2000mol/LKSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。 已知：Ag++SCN-==AgSCN↓ Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。

（5）POC13水解的化学反应方程式为________________________。

（6）滴定终点的现象为____________，用硝基苯覆盖沉淀的目的是________________________。

（7）反应中POC13的百分含量为________________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 防止空气中的水蒸气进入烧瓶，影响产品纯度 平衡压强、观察氧气的流速 温度过高，PCl3会大量挥发，导致产量降低；温度过低，反应速率会变慢 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 当滴入最后一滴标准KSCN溶液时，溶液变为血红色，且半分钟不褪去 使生成的沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN-与AgCl反应 50%

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）实验室制备氯气，常用MnO2和浓盐酸共热产生，因此化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）根据信息(1)，PCl3遇水生成H3PO2和HCl，因此碱石灰的目的不仅是尾气处理，还是防止空气中的水蒸气进入烧瓶中，造成PCl3水解；（3）装置B的作用干燥O2和、平衡压强、观察氧气的流速；（4）PCl3沸点为75.5℃，温度超过超过沸点，造成PCl3大量挥发，导致产量降低，如果温度过低，反应速率变慢；（5）按照水解定义，POCl3中P显＋5价，POCl3水解的反应方程式为POCl3＋3H2O=H3PO4＋3HCl；（6）根据操作，用Fe3＋作指示剂，滴定终点：当滴入最后一滴标准KSCN溶液时，溶液变为血红色，且半分钟不褪去；根据溶度积大小，AgSCN的溶度积小于氯化银，滴加KSCN溶液时，AgCl沉淀容易转化成AgSCN沉淀，影响实验结果，因此加入少量硝基苯的目的是使生成的沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中AgCl与SCN－反应；（7）根据反应方程式，建立的关系式为POCl3～3HCl～3AgCl～3Ag＋，参与生成AgCl的Ag＋物质的量为：(10×10－3×3.2－10×10－3×0.2)mol=0.03mol，即POCl3的物质的量为0.03/3mol=0.01mol，样品中POCl3的质量为0.01×100×153.5/10g=15.35g，则纯度为15.35/30.70×100%=50%。