Question

【題目】三氯氧磷(POCl2)是重要的基礎化工原料，廣泛用于制藥、染化。塑膠助劑等行業。某興趣小組模擬PCl3直接氧化法制備POCl3，實驗裝置設計如下：

有關物質的部分性質如下表：

	熔點/℃	沸點/℃	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中發生反應的化學方程式為___________________________。

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

(3)C裝置控制反應在60℃～65℃進行，其主要目的是_______________________。

(4)通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產品中Cl元素含量，實驗步驟如下：

Ⅰ.取xg 產品于錐形瓶中，加入足量NaOH 溶液，待完全反應后加稀硝酸至酸性。

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，使沉淀表面被有機物覆蓋。

Ⅳ.加入指示劑，用cmol/LNH4SCN 溶液滴定過量Ag+至終點，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________________(填標號)。

a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙

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

③步驟Ⅲ加入硝基苯的目的是_________________，如無此操作，所測Cl元素含量將會____________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遇水反應引入雜質) 加快反應速率，同時防止PCl3氣化，逸出損失 b ×100% [或%] 3 防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀，導致多消耗NH4SCN溶液偏小

【解析】(1)裝置A中應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或雙氧水在二氧化錳催化劑下分解生成氧氣，發生反應的化學方程式為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遇水反應引入雜質；（3）根據圖表信息可知，PCl3沸點較低，一旦溫度過高，PCl3會大量揮發，從而導致產量降低；但是溫度過低，反應速率會變慢，因此C裝置要控制反應在60℃～65℃進行；（4）①實驗中用NH4Fe(SO4)2溶液滴定過量銀離子，當銀離子反應完全，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根據反應SCN-+Ag+= AgSCN↓可知，硝酸銀溶液中剩余硝酸銀的量為，根據反應Cl-+Ag+= AgCl↓可知，與氯離子反應的硝酸銀的量為0.10004010-3-cV10-3=410-3-cV10-3mol；Cl元素的質量百分含量為×100%或%；③步驟Ⅲ加入硝基苯的目的是防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀，導致多消耗NH4SCN；氯化銀和AgSCN的Ksp相差不大，在溶液中存在沉淀轉化，所以加入有機物覆蓋沉淀表面阻斷氯化銀溶解平衡的轉化；若無此操作則第Ⅳ消耗NH4SCN溶液偏高，計算出氯元素含有偏少。