Question

【題目】POCl3是重要的化工原料，某興趣小組準備用三氯化磷、氯氣、二氧化硫制備POC13，產(chǎn)物中還有一種遇水強烈水解的物質(zhì)SOCl2，用下列裝置完成實驗。

已知：PCl3熔點-93.6℃、沸點76.1℃，遇水強烈水解，易與氧氣反應(yīng)；POCl3遇水強烈水解，能溶于PCl3。

(1)儀器甲的名稱是 ___。

(2)已知裝置B制備POC13，以上儀器接口連接的順序為a- ___b-c-g-h-d，裝置F中所裝試劑為 ___，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ______.

(3)B中反應(yīng)溫度控制在60-- 65℃，其原因是 _____________

(4)用佛爾哈德法測定POC13含量：準確稱取20. 20 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. 00 mL溶液，取10. 00 mL溶液于錐形瓶中；加入10. 00 mL3.200 mol/L AgNO3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；加入指示劑，用0. 200 0 mol/L KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達到滴定終點時共用去10.00 mLKSCN溶液。[已知：Ksp(AgCl) =3.2×10-10，Ksp(AgSCN) =2×10-12]

①滴定選用的指示劑是________：填字母代號），滴定終點的現(xiàn)象為____。

A．FeCl2 B．NH4Fe(SO4)2 C．淀粉 D．甲基橙

②用硝基苯覆蓋沉淀的目的是____。

③產(chǎn)品中POC13的百分含量為____________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 j-i-e-f 飽和食鹽水 PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2 溫度太高，PCl3、SO2會大量揮發(fā)，導致產(chǎn)量下降；溫度太低，反應(yīng)速率會變慢 b 當最后一滴標準KSCN溶液滴入時，溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色 防止滴加KSCN時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 75.99%或76%

【解析】

用三氯化磷、氯氣、二氧化硫制備POC13，從圖中可以看出，應(yīng)在B裝置中進行。因為POCl3遇水強烈水解，所以制取的Cl2、SO2氣體都必須干燥。裝置A是制取Cl2的裝置，此時Cl2中混有HCl和水蒸氣，應(yīng)使用F裝置除去HCl氣體，用D裝置干燥，從而制得干燥、純凈的Cl2。C裝置用于制取SO2，用E裝置干燥。在C裝置中發(fā)生制取POC13的反應(yīng)，由于PCl3熔點-93.6℃、沸點76.1℃，遇水強烈水解，所以球形冷凝管的上口還應(yīng)接一個能吸收Cl2、SO2，并能防止空氣中水蒸氣進入的裝置。

(1)儀器甲的名稱是球形冷凝管。答案為：球形冷凝管；

(2)由以上分析知，儀器接口連接的順序為a- j-i-e-f -b-c-g-h-d，裝置F用于除去Cl2中的HCl，所裝試劑為飽和食鹽水，裝置B中三氯化磷、氯氣、二氧化硫制備POC13，同時生成SOCl2，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2。答案為：j-i-e-f；飽和食鹽水；PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2；

(3)信息顯示，PCl3沸點76.1℃，易揮發(fā)，所以需控制溫度，B中反應(yīng)溫度控制在60-- 65℃，其原因是溫度太高，PCl3、SO2會大量揮發(fā)，導致產(chǎn)量下降；溫度太低，反應(yīng)速率會變慢。答案為：溫度太高，PCl3、SO2會大量揮發(fā)，導致產(chǎn)量下降；溫度太低，反應(yīng)速率會變慢；

(4)①因為需要控制HSCN溶液的用量，所以滴定選用的指示劑是含有Fe3+的溶液，故選B：滴定終點的現(xiàn)象為：當最后一滴標準KSCN溶液滴入時，溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色。答案為：B；當最后一滴標準KSCN溶液滴入時，溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色；

②因為后續(xù)操作中需加入KSCN，會使AgCl轉(zhuǎn)化為AgSCN[Ksp(AgCl) >Ksp(AgSCN)]，為防此反應(yīng)的發(fā)生，采用硝基苯覆蓋沉淀的方法，其目的是防止滴加KSCN時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀。答案為：防止滴加KSCN時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀；

③由關(guān)系式KSCN——AgNO3，可求出過量的n(AgNO3)=0.200 0 mol/L×0.01L=0.002mol，則反應(yīng)POC13——3HCl——3 AgNO3中，n(AgNO3)= 3.200 0 mol/L×0.01L-0.002mol=0.03mol，從而得出n(POC13)= 0.01mol，產(chǎn)品中POC13的百分含量為=75.99%或76%。答案為：75.99%或76%。