Question

【题目】三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3，反应原理为：P4(白磷)+6Cl2=4PCl3 2PCl3+O2=2POCl3

PCl3、POCl3的部分性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	其他
PCl3	-112	75.5	遇水生成H3PO3和HCl
POCl3	2	105.3	遇水生成H3PO4和HCl

某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下(某些夹持装置、加热装置已略去) ：

(1)仪器a 的名称为_______________，B装置中长颈漏斗的作用是___________________。

(2)装置E用来制取Cl2，反应的离子方程式为_____________________。

(3)为使实验顺利进行，还需补充的装置为____________________。

(4)反应时，需严格控制三个条件：

①先制取___________，缓慢地通入C 中，直至C 中的白磷消失后，再通入另一种气体。

②C装置用水浴加热控制温度为60 ℃～65℃，除加快反应速率外，另一目的是___________________。

③反应物必须干燥，否则会在C 装置中产生大量的白雾，其主要成分为___________(写化学式)。

(5)反应结束后通过下面步骤测定POCl3产品中Cl 的含量，元素Cl 的质量分数为_______________(写出计算式)。

Ⅰ.取xg产品于锥形瓶中，加入足量NaOH 溶液，POCl3完全反应后加稀硝酸至酸性；

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

Ⅲ.再向锥形瓶中加入20mL硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；

Ⅳ.然后加入指示剂，用c mol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+ 至终点，记下所用体积为VmL。

(己知：AgPO4溶于酸，Ksp(AgCl )=32×10-10，Ksp(AgSCN )=2×10-12)

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 平衡气压 4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O 在a仪器后连接装有碱石灰的干燥管 Cl2 防止PCl3气化 HCl

【解析】(1) 仪器a的名称是冷凝管（或球形冷凝管），装置A中产生氧气，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑（或2H2O22H2O＋O2↑）；B装置的作用除观察O2的流速之外，还有平衡气压、干燥O2（或平衡气压和除去水，防止PCl3和POCl3遇水反应引入杂质）；正确答案：球形冷凝管； 平衡气压。

(2)二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O；正确答案：4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O。

(3)C装置为氯气和磷发生反应的装置，反应结束后会有氯气从冷凝管a中溢出，污染空气，需要吸收处理；同时，POCl3和PCl3遇水会发生反应，为使实验顺利进行，需要在a仪器后连接装有碱石灰的干燥管，防止外界中水蒸气进入C装置内；正确答案：在a仪器后连接装有碱石灰的干燥管。

(4)根据题意可知，要先制备出三氯化磷，然后其被氧化为POCl3，所以先制取氯气，缓慢地通入C中，直至C中的白磷消失后，再通入另一种氧气；正确答案：Cl2。

②由于PCl3的沸点是75.5℃，因此步骤IV控制温度60℃～65℃，其主要目的是加快反应速率，同时防止PCl3气化；正确答案：防止PCl3气化。

③POCl3和PCl3遇水会发生反应，均生成氯化氢，遇到水蒸气产生大量的白雾，所以反应物必须干燥；正确答案：HCl。

(5)根据题意可知，NH4SCN的物质的量为0.001cVmol，则与之反应的银离子的物质的量为0.001cVmol，而总的银离子的物质的量为0.004mol，所以与氯离子反应的银离子的物质的量为0.004mol－0.001cVmol，因此氯离子的物质的量为0.004mol－0.001cVmol，则产品中Cl元素的含量为(0.004－0.001cV)×35.5/x×100%；正确答案：。