Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)俗名磷酰氯、氧氯化磷，是重要的基礎(chǔ)化工原料，可用于制取染料、農(nóng)藥，有機(jī)合成的氯化劑、催化劑和阻燃劑等。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬PCl3直接氧化法制備POCl3,其實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如下：

有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
PCl3	-112	75.5	遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3	2	105.3	遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是__________，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

（2）B中所裝試劑為__________，B裝置的作用除觀察O2的流速之外，還有_____________________。

（3）C裝置控制反應(yīng)在60℃~65℃進(jìn)行，其控溫的主要目的是__________。

（4）實(shí)驗(yàn)制得的POCl3粗產(chǎn)品中常含有PCl3，可用__________方法提純。

（5）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(shí)驗(yàn)步驟如下：

Ⅰ．取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反應(yīng)后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入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，用力搖動，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋，以防止在滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀。

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

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12

①滴定選用的指示劑是__________ (填標(biāo)號)。

a．FeCl2 b．甲基橙 c．淀粉 d．NH4Fe(SO4)2

②Cl元素的質(zhì)量百分含量為__________ (列出算式)。

③在步驟Ⅲ中，若無加入硝基苯的操作，所測Cl-元素含量將會__________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(或2H2O22H2O+O2↑ 濃硫酸 平衡氣壓、干燥O2 溫度過高，PCl3會大量揮發(fā)，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低；溫度過低，反應(yīng)速率會變慢 蒸餾 d ×100%[或%] 偏小

【解析】（1）儀器a的名稱是球形冷凝管；由于該實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�制備三氯氧�?/span>(POCl3)，即氧氣與PCl3直接反應(yīng)，所以裝置A為氧氣的發(fā)生裝置，可以用過氧化鈉與水反應(yīng)制備氧氣，或雙氧水與二氧錳反應(yīng)制備氧氣；化學(xué)方程式為 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2或2H2O22H2O+O2↑；正確答案：球形冷凝管 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(或2H2O22H2O+O2↑ 。

（2）該反應(yīng)需要干燥的環(huán)境，因此反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣必須干燥，用濃硫酸進(jìn)行干燥，所以B中所裝試劑為濃硫酸；B裝置的作用除觀察O2的流速之外，還有平衡氣壓、干燥O2的作用；正確答案：濃硫酸 ；平衡氣壓、干燥O2 。

（3）根據(jù)圖表信息可知，PCl3沸點(diǎn)較低，一旦溫度過高，PCl3會大量揮發(fā)，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低；但是溫度過低，反應(yīng)速率會變慢，因此C裝置要控制反應(yīng)在60℃~65℃進(jìn)行比較適宜；正確答案：溫度過高，PCl3會大量揮發(fā)，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低；溫度過低，反應(yīng)速率會變慢。

（4）根據(jù)圖表信息可知POCl3和PCl3的沸點(diǎn)差別較大，可以采用蒸餾的方法進(jìn)行POCl3粗產(chǎn)品的提純；正確答案：蒸餾。

（5）①實(shí)驗(yàn)中用NH4SCN溶液滴定過量Ag+，當(dāng)Ag+反應(yīng)完全，溶液中存在SCN-，遇鐵離子生成紅色配合物溶液顏色為紅色，所以用NH4Fe(SO4)2做指示劑；正確選項(xiàng)d。

②根據(jù)反應(yīng)SCN-+Ag+= AgSCN↓可知，硝酸銀溶液中剩余硝酸銀的量為c×V×10-3mol，根據(jù)反應(yīng)Cl--+Ag+= AgCl↓可知，與氯離子反應(yīng)的硝酸銀的量為0.1000×40×10-3-c×V×10-3=4×10-3- cV×10-3 mol；Cl元素的質(zhì)量百分含量為×100%[或%] ；正確答案： ×100%[或%] 。

③氯化銀和AgSCN的 Ksp相差不大，在溶液中存在沉淀轉(zhuǎn)化，所以加入有機(jī)物覆蓋沉淀表面阻斷氯化銀溶解平衡的轉(zhuǎn)化；若無此操作則第Ⅳ消耗NH4SCN溶液偏高，計(jì)算出氯元素含量偏少；正確答案：偏小。