题目内容

15.三氯氧磷(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)POCl3中P的化合价为+5.
(2)写出在反应釜中通过氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式:PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl.
(3)通过佛尔哈德法(以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]作指示剂的一种银量滴定法)可以测定三氯氧磷产品中氯元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取ag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溶液呈酸性.
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cmol•L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用NH4SCN溶液体积.
已知:AgCl、AgSCN均为白色沉淀:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定终点的现象为溶液变为红色,而且半分钟内不褪色.
②实验过程中加入硝基苯的目的是防止在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,如无此操作,则所含元素含量将会偏小(填“偏大”“偏小”或“不变”)

分析 (1)根据化合物中化合价代数和为0计算;
(2)氯化水解法产物是三氯氧磷和盐酸,结合原子守恒分析;
(3)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.

解答 解:(1)POCl3中氧元素-2价,氯元素-1价,化合价代数和为0,则P元素化合价为:+5价,
故答案为:+5;
(2)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;
(3)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,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:溶液变为红色,而且半分钟内不褪色;
②已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(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:防止在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;偏小.

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、难溶电解质的转化等,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.

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