Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。某化學(xué)小組用PCl3氧化法制備POCl3的裝置如下圖所示。已知：POCl3的沸點(diǎn)是105.1℃，PCl3 的沸點(diǎn)是65.5℃;二者遇潮濕空氣都易生成酸霧。

(1)儀器a的名稱為_______________。

(2)裝置A是氧氣的發(fā)生裝置，試寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________。

(3)裝置B的作用是______________________________________________________________。

(4)裝置C中反應(yīng)溫度應(yīng)控制在60～65℃,原因是_____________________________________。

(5)通過佛爾哈德法可以測定POCl3產(chǎn)品中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

Ⅰ．取1.5000g 產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸調(diào)至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入3.2000mol·L-1的AgNO3溶液10.00mL,使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2.00mL硝基苯，用力搖動(dòng)，使沉淀表面被硝基苯覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用0.2000mol·L-1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),消耗10.00mLNH4SCN溶液。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12。

①滴定選用的指示劑是________(填代號(hào))。

a．FeCl2 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙

②實(shí)驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是_____________________________，若無此操作所測氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)________(填“偏大”、“偏小” 或“不變”)。

③產(chǎn)品中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑) 觀察氧氣的流速；干燥氧氣;平衡氣壓 溫度過低，反應(yīng)速率小；溫度過高,PCl3揮發(fā)，影響POCl3的產(chǎn)率 b 防止在滴加NH4SCN時(shí)，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 偏小 71.0%

【解析】(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器a的名稱為球形冷凝管。(2)裝置A是氧氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)不需要加熱，則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。(3)生成的氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸干燥氧氣，同時(shí)可以通過觀察氣泡調(diào)節(jié)流速。另外長頸漏斗還可以起到平衡氣壓的作用。(4)由于溫度過低，反應(yīng)速率小，而溫度過高，PCl3揮發(fā)，影響POCl3的產(chǎn)率，所以裝置C中反應(yīng)溫度應(yīng)控制在60～65℃。(5)①由于鐵離子能與NH4SCN溶液反應(yīng)顯紅色，則滴定選用的指示劑是NH4Fe(SO4)2，答案選b；②實(shí)驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是覆蓋氯化銀，防止AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，如無此操作，則消耗的NH4SCN溶液的體積偏大，根據(jù)題中的計(jì)算原理可知所測氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)偏��；③根據(jù)題意可知，NH4SCN的物質(zhì)的量為0.002mol，則與之反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量為0.002mol，而總的銀離子的物質(zhì)的量為0.032mol，所以與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量為0.032mol－0.002mol＝0.03mol，所以氯離子的物質(zhì)的量為0.03mol，則產(chǎn)品中Cl元素的含量為。