Question

【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種工業(yè)化工原料，可用于制取有機(jī)磷農(nóng)藥、長(zhǎng)效磺胺藥物等，還可用作染料中間體、有機(jī)合成的氯化劑和催化劑、阻燃劑等。利用O2和PCl3為原料可制備三氯氧磷,其制備裝置如圖所示(夾持裝置略去)：

已知PCl3和三氯氧磷的性質(zhì)如表：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他物理或化學(xué)性質(zhì)
PCl3	-112.0	76.0	PCl3和POCl3互溶，均為無(wú)色液體，遇水均劇烈水解，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成磷的含氧酸和HCl
POCl3	1.25	106.0

（1）裝置A中的分液漏斗能否用長(zhǎng)頸漏斗代替？做出判斷并分析原因：_______

（2）裝置B的作用是______________(填標(biāo)號(hào))。

a.氣體除雜 b.加注濃硫酸 c.觀察氣體流出速度 d.調(diào)節(jié)氣壓

（3）儀器丙的名稱是___________，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器丁的進(jìn)水口為__________(填“a”或“b”)口。

（4）寫(xiě)出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______，該裝置中用溫度計(jì)控制溫度為60~65 ℃，原因是________。

（5）稱取16.73 g POCl3樣品，配制成100 mL溶液；取10.00 mL溶液于錐形瓶中，加入3.2 mol·L-1的AgNO3溶液10.00 mL，并往錐形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液；用0.20 mol·L-1的KSCN溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KSCN溶液10.00 mL(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)。則加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________，樣品中POCl3的純度為_____________。

Answer 1

【答案】否，長(zhǎng)頸漏斗不能調(diào)節(jié)滴液速度 acd 三頸燒瓶 a 2PCl3+O2=2POCl3 溫度過(guò)低反應(yīng)速度過(guò)慢；溫度過(guò)高，PCl3易揮發(fā)，利用率低 指示劑 91.8%

【解析】

A裝置中用雙氧水與二氧化錳反應(yīng)制備氧氣，通過(guò)加入雙氧水的量，可以控制產(chǎn)生氧氣的速率，氧氣中含有的水蒸氣用濃硫酸除去，裝置B中有長(zhǎng)頸漏斗，可以平衡裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)，起到安全瓶的作用，純凈的氧氣與三氯化磷在裝置C中反應(yīng)生成POCl3，為了控制反應(yīng)速率，同時(shí)防止三氯化磷揮發(fā)，反應(yīng)的溫度控制在60～65℃，所以裝置C中用水浴加熱，POCl3遇水劇烈水解為含氧酸和氯化氫，為防止空氣中水蒸汽進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收尾氣，所以在裝置的最后連有堿石灰的干燥管，據(jù)此分析解答(1)~(4)；

(5)測(cè)定POCl3產(chǎn)品含量，用POCl3與水反應(yīng)生成氯化氫，然后用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液沉淀溶液中的氯離子，KSCN溶液滴定過(guò)量的AgNO3溶液，根據(jù)KSCN的物質(zhì)的量可計(jì)算出溶液中剩余的AgNO3，結(jié)合AgNO3的總物質(zhì)的量得知與氯離子反應(yīng)的硝酸銀，進(jìn)而計(jì)算出溶液中氯離子的物質(zhì)的量，根據(jù)元素守恒可計(jì)算出樣品中POCl3的質(zhì)量，進(jìn)而確定POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)裝置A中的分液漏斗不能用長(zhǎng)頸漏斗代替，因?yàn)殚L(zhǎng)頸漏斗不能調(diào)節(jié)滴液速度，故答案為：否，長(zhǎng)頸漏斗不能調(diào)節(jié)滴液速度；

(2)裝置B中裝有濃硫酸，可作干燥劑，另外氣體通過(guò)液體時(shí)可觀察到氣泡出現(xiàn)，長(zhǎng)頸漏斗，可以平衡裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)，起到安全瓶的作用，則裝置B的作用是觀察O2的流速、平衡氣壓、干燥氧氣，故答案為：acd；

(3)根據(jù)裝置圖，儀器丙為三頸燒瓶，為了提高冷卻效果，應(yīng)該從冷凝管的下口進(jìn)水，即進(jìn)水口為a，故答案為：三頸燒瓶；a；

(4)氧氣氧化PCl3生成POCl3，根據(jù)原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式2PCl3+O2=2POCl3，根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在60～65℃，原因是溫度過(guò)低，反應(yīng)速率小，溫度過(guò)高，三氯化磷會(huì)揮發(fā)，利用率低，故答案為：2PCl3+O2=2POCl3；溫度過(guò)低，反應(yīng)速率小，溫度過(guò)高，三氯化磷會(huì)揮發(fā)，利用率低；

(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，則用KSCN溶液滴定過(guò)量的AgNO3溶液時(shí)，可選擇硫酸鐵溶液為指示劑，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是溶液會(huì)變紅色；KSCN的物質(zhì)的量為0.20molL-1×0.010L=0.002mol，根據(jù)反應(yīng)Ag++SCN-=AgSCN↓，可知溶液中剩余的銀離子的物質(zhì)的量為0.002mol，POCl3與水反應(yīng)生成氯化氫的物質(zhì)的量為3.2molL-1×0.01L-0.002mol=0.03mol，即16.73 g POCl3產(chǎn)品中POCl3的物質(zhì)的量為×=0.1mol，則所得產(chǎn)品中POCl3的純度為×100%=91.8%，故答案為：指示劑；91.8%。