Question

三氯氧磷（化学式：POCl₃）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料．氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下：

（1）氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为

 

．
（2）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性．
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000mol?L^-1的AgNO₃溶液40.00mL，使Cl^-完全沉淀．
Ⅲ．向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖．
Ⅳ．加入指示剂，用c mol?L^-1NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺至终点，记下所用体积．
已知：K_sp（AgCl）=3.2×10^-10，K_sp（AgSCN）=2×10^-12
①滴定选用的指示剂是

 

（选填字母），滴定终点的现象为

 

．
a．FeCl₂       b．NH₄Fe（SO₄）₂       c．淀粉       d．甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是

 

，如无此操作所测Cl元素含量将会

 

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H₃PO₄、H₃PO₃等）废水．在废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收．
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是

 

．
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图象．

处理该厂废水最合适的工艺条件为

 

（选填字母）．
a．调节pH=9     b．调节pH=10    c．反应时间30min    d．反应时间120min
③若处理后的废水中c（PO₄^3-）=4×10^-7 mol?L^-1，溶液中c（Ca²⁺）=

 

mol?L^-1．（已知K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2×10^-29）

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）氯化水解法产物是三氯氧磷和盐酸，结合原子守恒分析；
（2）①当滴定达到终点时NH₄SCN过量，Fe³⁺与SCN^-反应溶液变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；
②由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH₄SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；若无此操作，NH₄SCN标准液用量偏多；
（3）①在沉淀前先加入适量漂白粉使废水中的H₃PO₃氧化为PO₄^3-，加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐，达到较高的回收率；
②根据图1、2分析磷的沉淀回收率；
③根据K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=[c（Ca²⁺）]³×c（PO₄^3-）计算．

解答： 解：（1）氯化水解法是用三氯化磷、氯气与水反应生成三氯氧磷和盐酸，其化学方程式为：PCl₃+H₂O+Cl₂=POCl₃+2HCl，故答案为：PCl₃+H₂O+Cl₂=POCl₃+2HCl；
（2）①用c mol?L^-1NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺至终点，当滴定达到终点时NH₄SCN过量，加NH₄Fe（SO₄）₂作指示剂，Fe³⁺与SCN^-反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；
故答案为：b；溶液变为红色，而且半分钟内不褪色；
②已知：K_sp（AgCl）=3.2×10^-10，K_sp（AgSCN）=2×10^-12，则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH₄SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；若无此操作，NH₄SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH₄SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小，所以测得的氯离子的物质的量偏小；
故答案为：偏小；
（3）①氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H₃PO₄、H₃PO₃等）废水，在废水中先加入适量漂白粉，使废水中的H₃PO₃氧化为PO₄^3-，使其加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐，达到较高的回收率；
故答案为：将废水中的H₃PO₃氧化为PO₄^3-，使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐；
②根据图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的沉淀回收率较高，则处理该厂废水最合适的工艺条件为pH=10、反应时间30 min；
故答案为：bc；
③若处理后的废水中c（PO₄^3-）=4×10^-7 mol?L^-1，K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=[c（Ca²⁺）]³×c（PO₄^3-）=2×10^-29，c（Ca²⁺）=

3	2×10-29 (4×10-7)2

=5×10^-6mol?L^-1；
故答案为：5×10^-6．

点评：本题考查了物质的制备方案设计，题目涉及化学方程式的书写、滴定原理的应用、图象分析以及难溶电解质的溶度积常数的应用等，题目综合性较强，难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．