Question

【題目】這次中美貿(mào)易戰(zhàn)的矛盾激化，也讓我們看到了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)存在的諸多不足，俗話說(shuō)“亡羊補(bǔ)牢，為時(shí)未晚”，找出存在的不足，然后針對(duì)地去解決問(wèn)題，才能讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大起來(lái)。三氯化氧磷(POCl3)是一種重要的化工原料，常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。一研究小組在實(shí)驗(yàn)室模擬反應(yīng)制備POCl3并測(cè)定產(chǎn)品含量。

資料卡片：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	相對(duì)分子質(zhì)量	其他
PCl3	-93.6	76.1	137.5	遇水劇烈水解，易與O2反應(yīng)
POCl3	1.25	105.8	153.5	遇水劇烈水解，能溶于PCl3
SOCl2	-105	78.8	119	遇水劇烈水解，受熱易分解

（1）若選用Na2SO3固體與70％濃H2SO4制取SO2，反應(yīng)的離子方程式是：______________。

（2）溶液A為飽和食鹽水，乙裝置中應(yīng)該盛裝的試劑為__________(填“P2O5”或“堿石灰”或“濃H2SO4”或“無(wú)水硫酸銅”)；反應(yīng)裝置圖的虛框中未畫出的儀器最好選擇______(填“己”或“庚”)。

（3）甲、丁裝置的作用除了用于氣體的凈化除雜外，還有_____________________________。

（4）水浴加熱三頸燒瓶，控制反應(yīng)溫度在60～65℃，其原因是_________________________。

（5）產(chǎn)品經(jīng)提純后仍含少量PCl3雜質(zhì)，通過(guò)佛爾哈德法可測(cè)定產(chǎn)品中POCl3的含量：準(zhǔn)確稱取1.500g樣品在碘量瓶中搖動(dòng)至完全水解，將水解液配成100 mL溶液，取10．00 mL于錐形瓶中，加入0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓)，再加少許硝基苯，用力振蕩，使沉淀被有機(jī)物覆蓋。加入NH4Fe(SO4)2作指示劑，用0.1000mol·L-1KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的AgNO3至終點(diǎn)(Ag++SCN-=AgSCN↓)，做平行實(shí)驗(yàn)，平均消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL。

①達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________。

②POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________________。

③已知：KSP(AgC1)=3．2×10-10 mol2·L-2，KSP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2，若無(wú)硝基苯覆蓋沉淀表面，測(cè)定POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將___________(填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】+2H+=SO2↑+H2O P2O5 己 通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速 溫度太低，反應(yīng)速率太慢，溫度太高，PCl3等物質(zhì)揮發(fā) 滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色 79．9％ 偏小

【解析】

（1）若選用Na2SO3固體與70％濃H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成二氧化硫和水，反應(yīng)的離子方程式是：+2H+=SO2↑+H2O；

答案為：+2H+=SO2↑+H2O；

（2）乙裝置為球形干燥管，只能填裝固體藥品，用來(lái)干燥氯氣，因此干燥劑不能與氯氣反應(yīng)，堿石灰能與氯氣反應(yīng)不可用，無(wú)水硫酸銅有吸水性，但吸水效果不好，一般不能作為干燥劑，所以乙中盛裝的為P2O5；根據(jù)表格中反應(yīng)物生成物熔沸點(diǎn)可知，為了使反應(yīng)充分進(jìn)行，球型冷凝管效果更好；

答案為：P2O5；己；

（3）在丙裝置中，通入二氧化硫和氯氣的速度太快，導(dǎo)致反應(yīng)物不能充分接觸，產(chǎn)率會(huì)降低，原料的利用率降低，可以通過(guò)甲和丁裝置中氣泡的速度來(lái)控制通入到丙裝置的氣流速度，讓反應(yīng)物有充分的接觸；

答案為：通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速；

（4）PCl3的沸點(diǎn)為76.1，溫度太高PCl3易揮發(fā)，溫度太低反應(yīng)速率太慢；

答案為：溫度太低，反應(yīng)速率太慢，溫度太高，PCl3等物質(zhì)揮發(fā)；

（5）①加入NH4Fe(SO4)2中的鐵為+3價(jià)，KSCN先與過(guò)量的AgNO3反應(yīng)生成沉淀，當(dāng)把過(guò)量的AgNO3消耗完，再與三價(jià)鐵離子反應(yīng)，達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

答案為：滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

②POCl3易水解生產(chǎn)鹽酸和磷酸，用硝酸銀滴定水解產(chǎn)生的氯離子，來(lái)確定POCl3的含量；

n過(guò)量(AgNO3)=0.1000mol/L×0.01L=0.001mol，

沉淀10.00mL溶液中Cl消耗的AgNO3的物質(zhì)的量為：0.2000mol/L×0.02L0.001mol=0.003mol，n(Cl)=0.003mol，設(shè)POCl3的質(zhì)量為xg，雜質(zhì)PCl3的質(zhì)量為（1.500g-x）g，則，解得x=1.199g

產(chǎn)品中POCl3的百分含量為：×100%=79.9%；

故答案為：79.9%；

③已知：KSP(AgC1)=3．2×10-10 mol2·L-2，KSP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2，AgSCN沉淀的溶解度比AgC1小，如果不進(jìn)行此操作，則會(huì)有AgC1部分電離，消耗的KSCN溶液偏多，導(dǎo)致樣品中氯元素的含量偏小，測(cè)定POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏��；

答案為：偏小。