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)室采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3，有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)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（易揮發(fā)）	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
POC13	2.0	106.0	153.5

實(shí)驗(yàn)裝置（加熱及夾持儀器略）如下：

（1）甲裝置的名稱是____________，干燥管的作用是____________

（2）裝置C中生成POCl3的化學(xué)方程式為______________

（3）裝置B的作用除觀察氣體的流速外，還有________ 、________

（4）反應(yīng)溫度不能過(guò)高，原因是______________。

（5）反應(yīng)一段時(shí)間后，待三頸瓶中的液體冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱取29.1g產(chǎn)品（僅含PCl3雜質(zhì)），置于盛有60.00 mL蒸餾水的密閉水解瓶中搖動(dòng)至完全與水反應(yīng)，將水解液配成100.00 mL溶液，加入AgNO3溶液至恰好完全反應(yīng)，測(cè)得生成的AgCl的質(zhì)量為86.1g，則產(chǎn)品中POC13的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】球形冷凝管 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中 2PCl3+O2=2POCl3 干燥氣體 觀察是否堵塞 溫度過(guò)高PCl3易揮發(fā)，影響產(chǎn)率 52.7%

【解析】

由制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中過(guò)氧化氫分解生成氧氣，裝置B可觀察氣體的速率、干燥氣體、平衡壓強(qiáng)，C中氧氣氧化液態(tài)PCl3 制取POCl3，冷凝管進(jìn)行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫，干燥管中堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶。

由制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中過(guò)氧化氫分解生成氧氣，裝置B可觀察氣體的速率、干燥氣體、平衡壓強(qiáng)，C中氧氣氧化液態(tài)PCl3制取POCl3，冷凝管進(jìn)行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫，干燥管中堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶。

(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)和性能可知甲裝置的名稱是球形冷凝管；PCl3、POCl3遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫，干燥管的作用是：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶；

(2)裝置C中氧氣氧化液態(tài)PCl3生成POCl3的化學(xué)方程式為2PCl3+O2=2POCl3；

(3)C中氣體反應(yīng)后得到液體物質(zhì)，會(huì)使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，若通入氧氣過(guò)快，反應(yīng)過(guò)快，溫度過(guò)高，PCl3易揮發(fā)，利用率低，且氧氣利用也不充分，裝置B的作用除觀察O2的流速外，還有：平衡壓強(qiáng)，防阻塞及干燥O2；

(4)反應(yīng)溫度不能過(guò)高，通�？刂圃�60～65℃，原因是：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；

(5)設(shè)樣品中PCl3的物質(zhì)的量為xmol，POCl3的物質(zhì)的量為ymol，則137.5x+153.5y=29.1；已經(jīng)PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl、POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、Ag++Cl-=AgCl↓，可知，x+y=n(Cl-)==0.2mol，解得：x=y=0.1，反應(yīng)產(chǎn)物中 POCl3 的質(zhì)量百分含量為×100%=52.7%。