题目内容
【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】制备PCl3
(1)实验室制备Cl2的原理是________________________。
(2)碱石灰的作用除了处理尾气外还有________________________。
(3)装置乙中冷凝水从_____(选填a或b)进入。
【实验Ⅱ】制备POCl3
(4)实验室常用有微孔的试剂瓶保存H2O2,“微孔”与上述装置中的___________(仪器名称)目的是一致的。
(5)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10.00 mL KSCN 溶液。
已知:Ag++SCN-==AgSCN↓ Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN )。
(6)POC13水解的化学反应方程式为________________________。
(7)滴定终点的现象为____________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是________________________。
(8)反应中POC13的百分含量为________________。
【答案】 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 防止空气中的水蒸气进入烧瓶,提高产品纯度 a 安全管 一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 当最后一滴标准KSCN溶液滴入时,溶液变为红色,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】(1)实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制备Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据装置图,PCl3遇水容易发生水解反应生成H3PO3和HCl;碱石灰的作用除了处理尾气外,还可以防止空气中的水蒸气进入烧瓶,提高产品纯度,故答案为:防止空气中的水蒸气进入烧瓶,提高产品纯度;
(3)装置乙中冷凝水应该遵循下进上出,从a口进,b口出,故答案为:a;
(4)双氧水容易分解,实验室常用有微孔的试剂瓶保存H2O2,可以起到平衡气压的作用,“微孔”与上述装置中的安全管的目的是一致的,故答案为:安全管;
(5)根据题意,PCl3的熔点为-112℃,沸点为75.5℃,C中反应温度控制在60~65℃,如果温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;如果温度过低,反应速率会变慢,故答案为:一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢;
(6)PCl3遇水容易发生水解反应生成H3PO3和HCl,水解的化学反应方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,故答案为:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl;
(7)以硫酸铁溶液为指示剂,用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液达到终点时的现象是溶液变红色,用硝基苯覆盖沉淀可以使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl反应,影响测定结果,故答案为:当最后一滴标准KSCN溶液滴入时,溶液变为红色,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;
(8)KSCN的物质的量为0.2mol/L×0.01L=0.002mol,根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓,可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002mol,POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.2mol/L×0.01L-0.002mol=0.030mol,根据POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,POCl3的物质的量为=0.010mol,30.70gPOCl3产品中POCl3的物质的量为0.1mol,所以产品中POC13的百分含量为×100%=50%,故答案为:50%。