Question

(14分)三氯氧磷（化學式：POCl3）常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料。氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如下：

（1）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學方程式為 。

（2）通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量，實驗步驟如下：

Ⅰ．取a g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入0．1000 mol·L－1的AgNO3溶液40．00 mL，使Cl－完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用c mol·L－1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點，記下所用體積。

已知：Ksp(AgCl)=3．2×10－10，Ksp(AgSCN)=2×10－12

①滴定選用的指示劑是 （選填字母），滴定終點的現(xiàn)象為 。

a．FeCl2 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙

②實驗過程中加入硝基苯的目的是 ，如無此操作所測Cl元素含量將會 __ （填“偏大”、“偏小”或“不變”）

（3）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會產(chǎn)生含磷（主要為H3PO4、H3PO3等）廢水。在廢水中先加入適量漂白粉，再加入生石灰調(diào)節(jié)pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。

①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是 。

②下圖是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖像。

處理該廠廢水最合適的工藝條件為 （選填字母）。

a．調(diào)節(jié)pH=9 b．調(diào)節(jié)pH=10 c．反應時間30 min d．反應時間120 min

③若處理后的廢水中c(PO43－)=4×10－7 mol·L－1，溶液中c(Ca2+)= mol·L－1。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10－29）

 

Answer 1

（1）PCl3+H2O+Cl2＝POCl3+2HCl

（2）①b 溶液變?yōu)榧t色

②防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 偏小

（3）①將廢水中的H3PO3氧化為PO43－，使其加入生石灰后轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽

②bc

③5×10－6（除第（2）①每空1分外，其余每空2分，共14分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給流程圖知，三氯化磷、氯氣和水反應生成三氯氧磷，化學方程式為PCl3+H2O+Cl2＝POCl3+2HCl；（2）①根據(jù)題給信息知，該實驗中用NH4SCN溶液滴定過量Ag+，當Ag+沉淀完全后溶液中存在SCN-，遇鐵離子顯紅色，所以用NH4Fe(SO4)2做指示劑，選b；滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色；②氯化銀的Ksp小于AgSCN的 Ksp，在溶液中氯化銀易轉(zhuǎn)化為更難溶AgSCN，實驗過程中加入硝基苯的目的是防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀；若無此操作則第Ⅳ消耗NH4SCN溶液偏高，則第Ⅱ步氯元素含量偏小；（3）①廢水中的H3PO4、H3PO3均要求轉(zhuǎn)化為磷酸鈣，所以加入漂白粉作為氧化劑將廢水中的H3PO3氧化為PO43－，使其加入生石灰后轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽；②從圖1中判斷pH=10，磷元素回收率基本達到最高點，由圖2判斷30分鐘后回收率趨向穩(wěn)定，選bc；③根據(jù)Ksp[Ca3(PO4)2]= c2(PO43－)×c3(Ca 2+)=2×10－29，因c(PO43－)=4×10－7 mol·L－1，則c(Ca2+)=5×10－6mol·L－1。

考點：考查工業(yè)流程中定性分析、條件的選擇和沉淀溶解平衡的計算。