Question

【题目】POC13常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料，实验室制备POC13并测定产品含量的实验过程如下：

I.实验室制备POC13。采用氧气氧化液态PCl3法制取POC13，实验装置(加热及夹持仪器略)如下图:

资料：①Ag＋+SCN－=AgSCN↓ Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)；

②PCl3和POC13的相关信息如下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	相对分子质量	其他
PCl3	-112.0	76.0	137.5	两者互溶，均为无色液体，遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢
POC13	2.0	106.0	153.5

(1)仪器a的名称____________________。

(2)B中所盛的试剂是________，干燥管的作用是_____________________。

(3)POC13遇水反应的化学方程式为____________________________。

(4)反应温度要控制在60~65℃，原因是：____________________________。

II.测定POC13产品的含量。实验步骤：

①制备POC13实验结束后，待三颈瓶中的液体冷却至室温，准确称取29.1g产品，置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100.00 mL溶液。

②取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入20.00 mL 3.5mol/L AgNO3标准溶液。

③加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。

④以X为指示剂，用1.00mol/LKSCN溶液滴定过量AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。

(5)步骤④中X可以选择___________________ 。

(6)步骤③若不加入硝基苯，会导致测量结果______(填偏高，偏低，或无影响)

(7)反应产物中POC13的质量百分含量为___________________， 若滴定终点，读取KSCN溶液俯视刻度线，则上述结果____________(填偏高，偏低，或无影响)

Answer 1

【答案】长颈漏斗 浓硫酸 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 温度过低，反应速度太慢温度过高，PCl3易挥发，利用率低 Fe(NO3)3 偏高 52.7% 偏低

【解析】

A装置中用双氧水与二氧化锰反应生成氧气，通过加入双氧水的量，可以控制产生氧气的速率，氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去，所以B装置中装浓硫酸，装置B中有上颈漏斗，可以平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，纯净的氧气与三氯化磷反应生成POCl3，为了控制反应速率且要防止三氯化磷会挥发，反应的温度控制在60～65℃，所以装置C中用水浴，为防止POCl3挥发，用冷凝管a进行冷凝回流，POCl3遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢，所以为防止空气中水蒸汽进入装置，同时吸收尾气，因此在装置的最后连有碱石灰的干燥管。

I.(1)仪器a的名称长颈漏斗；

(2)B中所盛的试剂是浓硫酸，干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶；

(3)POC13遇水反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl；

(4)反应温度要控制在60~65℃，原因是温度过低，反应速度太慢温度过高，PCl3易挥发，利用率低；

II.(5) 以硝酸铁作为指示剂，可以与过量的KSCN发生特征反应，滴定终点溶液变为红色；

(6) 加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液，如果不加硝基苯，在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN，已知Ksp（AgCl）>Ksp（AgSCN），使得实验中消耗的AgSCN偏多，根据（7）的计算原理可知，会使测定结果将偏低；

(7)利用关系式法计算百分含量； 若滴定终点，读取KSCN溶液俯视刻度线，会造成读取消耗硫氰化钾偏少，则上述结果偏低；

I.(1)仪器a的名称长颈漏斗；

正确答案：长颈漏斗。

(2)B中所盛的试剂是浓硫酸，干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶；

正确答案：浓硫酸 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。

(3)POC13遇水反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl；

正确答案：POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl。

(4)反应温度要控制在60~65℃，原因是温度过低，反应速度太慢温度过高，PCl3易挥发，利用率低；

正确答案：温度过低，反应速度太慢温度过高，PCl3易挥发，利用率低。

II.(5) 以硝酸铁作为指示剂，可以与过量的KSCN发生特征反应，滴定终点溶液变为红色；

正确答案：Fe(NO3)3。

(6) 加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液，如果不加硝基苯，在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN，已知Ksp（AgCl）>Ksp（AgSCN），使得实验中消耗的AgSCN偏多，根据（7）的计算原理可知，会使测定结果将偏低；

正确答案：偏低。

(7)利用关系式法计算百分含量； 若滴定终点，读取KSCN溶液俯视刻度线，会造成读取消耗硫氰化钾偏少，则上述结果偏高； KSCN消耗了0.01mol，AgNO3的物质的量为0.07mol；POCl3+3H2O+6AgNO3=Ag3PO4↓+3AgCl↓+6H NO3，AgNO3+ KSCN= AgCl↓+K NO3设10ml溶液中溶解了xmol POCl3；

POCl3～6AgNO3 KSCN～ AgNO3

1mol 6mol 1mol 1mol

Xmol 6xmol 0.01mol 0.01mol

0.01+6x=0.07得x=0.01mol，则100ml溶液中溶解了POCl30.1mol，POC13的质量百分含量为 ×100%=52.7%；

正确答案：52.7% 偏高。