Question

【題目】POCl3常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料，實驗室制備POCl3并測定產(chǎn)品含量的實驗過程如下：

I．實驗室制備POCl3。

采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3，實驗裝置（加熱及夾持儀器略）如圖:

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

②PCl3和POCl3的相關(guān)信息如下表：

物質(zhì)	熔點/℃	沸點/℃	相對分子質(zhì)量	其他
PCl3	-112.0	76.0	137.5	兩者互溶，均為無色液體，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）PCl3分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則PCl3的電子式為____。

（2）B中所盛的試劑是____，干燥管的作用是________。

（3）POCl3遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

（4）反應(yīng)溫度要控制在60~65℃，原因是：__________。

II．工業(yè)上可用氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷，工藝流程如下：

（5）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為____。

（6）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：

a、準(zhǔn)確稱取30.7 g POCl3產(chǎn)品，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解，將水解液配成100.00mL溶液。

b、取10. 00 mL溶液于錐形瓶中，加入10.00 mL 3.2 mol·L-1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

c、加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

d、以X為指示劑，用0.2 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達(dá)到滴定終點時共用去l0.00 mL NH4SCN溶液。

①步驟c中加入硝基苯的作用是____。

②步驟d中X為______。

A FeCl2 B NH4Fe（SO4）2 C 淀粉 D 甲基橙

③三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的質(zhì)量百分含量為____。

Answer 1

【答案】 濃硫酸 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 溫度過低，反應(yīng)速度太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率低 PCl3 +Cl2 + H2O= POCl3+2HCl 防止在滴加NH4SCN溶液時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 B 34.7%

【解析】

實驗室采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3，參與反應(yīng)的氧氣必須是干燥的，且要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶使PCl3水解；工業(yè)上用氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷，實驗原理是：PCl3+Cl2 + H2O= POCl3+2HCl；由于n(Cl)=n(Ag+)，故測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的質(zhì)量百分含量即可通過銀離子的消耗量來測定：用NH4SCN溶液滴定溶液中過量的Ag+，而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液，所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后，再滴加的NH4SCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用，使溶液變?yōu)檠�紅色。

(1)PCl3分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則磷原子與氯原子形成三個共用電子對，其電子式為：；

(2)參與反應(yīng)的氧氣必須是干燥的，因此B中所盛的試劑是濃硫酸，用來干燥氧氣；干燥管中堿石灰的作用防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶而使PCl3水解；

故答案為：濃硫酸；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶；

(3)POCl3遇水會發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl；

(4)由于溫度過低，反應(yīng)速度太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率低，所以反應(yīng)溫度要控制在6065℃；

故答案為：溫度過低，反應(yīng)速度太慢，且溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率低；

(5)氯化水解法是用三氯化磷、氯氣與水反應(yīng)生成三氯氧磷和鹽酸，其化學(xué)方程式為：PCl3+Cl2 + H2O= POCl3+2HCl；

(6)①已知AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力搖動，使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋，防止在滴加NH4SCN溶液時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀；

②由于是用NH4SCN溶液滴定溶液中過量的Ag+，而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液，所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后，再滴加的NH4SCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用，使溶液變?yōu)檠�紅色，即滴定終點的現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色，故答案為：B；

③關(guān)系式可知：n(Cl)=n(Ag+)，，所以三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的百分含量為。