Question

【題目】POCl3廣泛用于染料等工業(yè)。某化學學習小組借助拉瓦錫研究空氣成分的曲頸甑（裝置甲）合成PC13，并采取PCl3氧化法制備POCl3。

已知：（1）PCl3的熔點為-112℃，沸點為75.5℃，遇水生成H3PO3和HCl；

（2）2PCl3+O2==2POCl3。

【實驗Ⅰ】圖甲制備PCl3

（1）實驗室制備Cl2的反應方程式是_______________；

（2）堿石灰的作用除了處理尾氣外還有_______________。

【實驗Ⅱ】圖乙制備POCl3

（3）裝置B的作用除了干燥O2外，還有________________________；

（4）C中反應溫度控制在60~65℃，其原因是________________________。

【實驗Ⅲ】測定POCl3含量

①準確稱取30.70gPOC13產(chǎn)品，置于盛有60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解；

②將水解液配成100.00mL溶液，取10.00mL溶液于錐形瓶中；

③加入10.00mL3.200mol/LAgNO3標準溶液，并加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋；

④以Fe3+為指示劑，用0.2000mol/LKSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達到滴定終點時共用去10.00mLKSCN溶液。 已知：Ag++SCN-==AgSCN↓ Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。

（5）POC13水解的化學反應方程式為________________________。

（6）滴定終點的現(xiàn)象為____________，用硝基苯覆蓋沉淀的目的是________________________。

（7）反應中POC13的百分含量為________________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O 防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶，影響產(chǎn)品純度 平衡壓強、觀察氧氣的流速 溫度過高，PCl3會大量揮發(fā)，導致產(chǎn)量降低；溫度過低，反應速率會變慢 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴?/span>KSCN溶液時，溶液變?yōu)檠�紅色，且半分鐘不褪去 使生成的沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN-與AgCl反應 50%

【解析】考查實驗方案設計與評價，（1）實驗室制備氯氣，常用MnO2和濃鹽酸共熱產(chǎn)生，因此化學反應方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）根據(jù)信息(1)，PCl3遇水生成H3PO2和HCl，因此堿石灰的目的不僅是尾氣處理，還是防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶中，造成PCl3水解；（3）裝置B的作用干燥O2和、平衡壓強、觀察氧氣的流速；（4）PCl3沸點為75.5℃，溫度超過超過沸點，造成PCl3大量揮發(fā)，導致產(chǎn)量降低，如果溫度過低，反應速率變慢；（5）按照水解定義，POCl3中P顯＋5價，POCl3水解的反應方程式為POCl3＋3H2O=H3PO4＋3HCl；（6）根據(jù)操作，用Fe3＋作指示劑，滴定終點：當?shù)稳胱詈笠坏螛藴?/span>KSCN溶液時，溶液變?yōu)檠�紅色，且半分鐘不褪去；根據(jù)溶度積大小，AgSCN的溶度積小于氯化銀，滴加KSCN溶液時，AgCl沉淀容易轉(zhuǎn)化成AgSCN沉淀，影響實驗結(jié)果，因此加入少量硝基苯的目的是使生成的沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中AgCl與SCN－反應；（7）根據(jù)反應方程式，建立的關(guān)系式為POCl3～3HCl～3AgCl～3Ag＋，參與生成AgCl的Ag＋物質(zhì)的量為：(10×10－3×3.2－10×10－3×0.2)mol=0.03mol，即POCl3的物質(zhì)的量為0.03/3mol=0.01mol，樣品中POCl3的質(zhì)量為0.01×100×153.5/10g=15.35g，則純度為15.35/30.70×100%=50%。