Question

【題目】POCl3常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料，實(shí)驗(yàn)室制備POCl3并測(cè)定產(chǎn)品含量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

I.實(shí)驗(yàn)室制備POCl3。采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3，實(shí)驗(yàn)裝置(加熱及夾持儀器略)如圖：

資料：①Ag++SCN-=AgSCN↓：Ksp(AgCl)>Ksp(Ag SCN)；

②PCl3和POCl3的相關(guān)信息如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	相對(duì)分子質(zhì)量	其他
PCl3	-112.0	76.0	137.5	兩者互溶，均為無(wú)色液體，遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫
POCl3	2.0	106.0	153.5

(1) 裝置B中的作用是觀察氧氣的流速和______________、_______________ ，干燥管的作用是_____________

(2)反應(yīng)溫度要控制在60～65℃，原因是：________________________________________________

II.測(cè)定POCl3產(chǎn)品的含量。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①制備POCl3實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待三頸瓶中的液體冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱(chēng)取30.7 g產(chǎn)品(雜質(zhì)不含氯元素)，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動(dòng)至完全水解，將水解液配成100.00 mL 溶液。

②取10.00 mL溶液于錐形瓶中，加入10.00 mL 3.2 moI/L AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③加入少許硝基苯用力搖動(dòng)，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

④以X為指示劑，用0.2 moI/L KSCN溶液滴定過(guò)量的AgNO3溶液，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)共用去10.00 mL KSCN溶液。

(3)實(shí)驗(yàn)室用5.0 moI/L AgNO3 配制100 mL 3.2 moI/L AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有_____________________

(4)步驟③若不加入硝基苯的將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果_____(填偏高、偏低或無(wú)影響)

(5)步驟④中X可以選擇_____。

(6)反應(yīng)中POCl3的質(zhì)量百分含量為_____，通過(guò)_____(填操作)可以提高產(chǎn)品的純度。

Answer 1

【答案】干燥氧氣當(dāng)壓強(qiáng)過(guò)大時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，平衡氣壓 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶溫度過(guò)低，反應(yīng)速度太慢；溫度過(guò)高，PCl3易揮發(fā)，利用率低100 mL容量瓶 膠頭滴管偏低Fe (NO3)350%蒸餾

【解析】

(1) 因?yàn)?/span>POCl3遇水會(huì)發(fā)生反應(yīng)，所以裝置B中的作用是觀察氧氣的流速和干燥氧氣；B裝置中的長(zhǎng)頸漏斗和大氣相連，所以B還有平衡壓強(qiáng)的作用；干燥管可以防止空中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶與POCl3發(fā)生反應(yīng)。答案為：干燥氧氣、平衡壓強(qiáng)；防止空中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶。

（2）因?yàn)?/span>PCl3的沸點(diǎn)為76.0℃，若溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太慢；溫度過(guò)高，PCl3易揮發(fā),導(dǎo)致PCl3的利用率低，所以反應(yīng)溫度要控制在60～65℃；答案為：溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太慢;溫度過(guò)高,PCl3易揮發(fā),利用率低。

(3)實(shí)驗(yàn)室用5.0 mol/L AgNO3 配制100 mL 3.2 mol/L AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還需要100 mL容量瓶 膠頭滴管。答案：100 mL容量瓶 膠頭滴管。

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入硝基苯的目的是覆蓋氯化銀，防止沉淀轉(zhuǎn)化生成AgSCN沉淀而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。如無(wú)此操作，部分AgCl沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為Ag+，使所測(cè)Cl元素含量將會(huì)偏低；答案為：偏低。

（5）由于是用KSCN溶液滴定溶液中過(guò)量的Ag+，而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液，所以可用含有Fe3+的Fe(NO3)3溶液作指示劑，當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后，再滴加的KSCN溶液就會(huì)與溶液中的Fe3+作用，使溶液變?yōu)檠�紅色；根據(jù)物質(zhì)的元素組成及關(guān)系式可知POCl3～3HCl～3Ag+，n(Ag+)=0.032mol-0.002mol=0.03mol，n(POCl3)=0.01mol，所以三氯氧磷的含量為100=50；由于POCl3能溶于PCl3，二者在室溫下都是液體，而且二者的沸點(diǎn)不同，因此可以通過(guò)蒸餾的方法提高產(chǎn)品的純度。答案為：Fe(NO3)3、50%、蒸餾。