Question

[化學(xué)—選修：化學(xué)與技術(shù)]三氯氧磷（化學(xué)式：POCl3）常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)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(xué)方程式為 。

（2）通過佛爾哈德法可以測(cè)定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量，實(shí)驗(yàn)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(dòng)，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用c mol·L－1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn)，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(diǎn)的現(xiàn)象為 。

a．NH4Fe(SO4)2 b．FeCl2 c．甲基橙 d．淀粉②實(shí)驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是 ，如無此操作所測(cè)Cl元素含量將會(huì) （填“偏大”、“偏小”或“不變”）

（3）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會(huì)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(duì)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(yīng)時(shí)間30 min d．反應(yīng)時(shí)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）①a；溶液變?yōu)榧t色

②防止滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀；偏�。�3）①將沸水中的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

【解析】

試題分析：（1）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的同時(shí)還有氯化氫生成，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為PCl3＋H2O＋Cl2=POCl3＋2HCl；

（2）①SCN－能與鐵離子結(jié)合使溶液顯紅色，所以指示劑選擇NH4Fe(SO4)2，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色；答案選a；溶液變?yōu)榧t色；

②根據(jù)溶度積常數(shù)可知，氯化銀的溶度積常數(shù)大于AgSCN的溶度積常數(shù)，，氯化銀沉淀容易轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀。因此硝基苯的作用是防止滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀；如無此操作所測(cè)Cl元素含量將會(huì)導(dǎo)致AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀，從而使得氯離子的含量偏低；

（3）①氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生磷酸和亞磷酸，要轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收，則需要將亞磷酸氧化轉(zhuǎn)化為磷酸。而漂白粉具有氧化性，能將沸水中的H3PO3氧化為PO43－，使其加入生石灰后轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽；

②根據(jù)圖1可知pH＝10時(shí)，回收率高，而殘留溶解性磷濃度低，所以b正確；根據(jù)圖2可知，反應(yīng)進(jìn)行30min或120min時(shí)，回收率以及而殘留溶解性磷濃度相差不大，因此c正確，答案選bc；

③已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10－29，當(dāng)溶液中c(PO43－)＝4×10－7 mol·L－1時(shí)，此時(shí)溶液中c(Ca2+)＝=5×10－6mol·L－1。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備、滴定實(shí)驗(yàn)以及溶度積常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算等