Question

【題目】三氯氧磷(POCl2)是重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛用于制藥、染化。塑膠助劑等行業(yè)。某興趣小組模擬PCl3直接氧化法制備POCl3，實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如下：

有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
PCl3	-112	75.5	遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3	2	105.3	遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

回答下列問題：

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

(2)B裝置的作用除觀察O2的流速之外。還有__________________________。

(3)C裝置控制反應(yīng)在60℃～65℃進(jìn)行，其主要目的是_______________________。

(4)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xg 產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH 溶液，待完全反應(yīng)后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ.向錐形瓶中加入0.1000mol/L 的AgNO3容液40.00mL，使Cl-完全沉淀。

Ⅲ.向其中加入2mL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cmol/LNH4SCN 溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn)，記下所用 體積VmL。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12

①滴定選用的指示劑是________________(填標(biāo)號(hào))。

a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙

②Cl元素的質(zhì)量百分含量為(列出算式)____________________。

③步驟Ⅲ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”)。

Answer 1

【答案】 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(或2H2O22H2O+O2↑) 平衡氣壓、干燥O2(或平衡氣壓和除去水，防止PCl3和POCl3遇水反應(yīng)引入雜質(zhì)) 加快反應(yīng)速率，同時(shí)防止PCl3氣化，逸出損失 b ×100% [或%] 3 防止在滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀，導(dǎo)致多消耗NH4SCN溶液偏小

【解析】(1)裝置A中應(yīng)該為不加熱條件下制備氧氣，故可以利用過氧化鈉與水反應(yīng)或雙氧水在二氧化錳催化劑下分解生成氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(或2H2O22H2O+O2↑)；(2)B裝置的作用除觀察O2的流速之外。還有平衡氣壓、干燥O2或平衡氣壓和除去水，防止PCl3和POCl3遇水反應(yīng)引入雜質(zhì)；（3）根據(jù)圖表信息可知，PCl3沸點(diǎn)較低，一旦溫度過高，PCl3會(huì)大量揮發(fā)，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低；但是溫度過低，反應(yīng)速率會(huì)變慢，因此C裝置要控制反應(yīng)在60℃～65℃進(jìn)行；（4）①實(shí)驗(yàn)中用NH4Fe(SO4)2溶液滴定過量銀離子，當(dāng)銀離子反應(yīng)完全，溶液中存在SCN-，遇鐵離子生成紅色配合物溶液顏色為紅色，所以用NH4Fe(SO4)2做指示劑，答案選b；②根據(jù)反應(yīng)SCN-+Ag+= AgSCN↓可知，硝酸銀溶液中剩余硝酸銀的量為，根據(jù)反應(yīng)Cl-+Ag+= AgCl↓可知，與氯離子反應(yīng)的硝酸銀的量為0.10004010-3-cV10-3=410-3-cV10-3mol；Cl元素的質(zhì)量百分含量為×100%或%；③步驟Ⅲ加入硝基苯的目的是防止在滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀，導(dǎo)致多消耗NH4SCN；氯化銀和AgSCN的Ksp相差不大，在溶液中存在沉淀轉(zhuǎn)化，所以加入有機(jī)物覆蓋沉淀表面阻斷氯化銀溶解平衡的轉(zhuǎn)化；若無此操作則第Ⅳ消耗NH4SCN溶液偏高，計(jì)算出氯元素含有偏少。