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【题目】三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下:

Ⅰ.制备POCl3

采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图所示:

已知:①Ag++SCN-=AgSCN↓;Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);磷酸银溶于硝酸。

②PCl3和POCl3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

POCl3

2.0

106.0

153.5

(1)POCl3遇水反应的化学方程式为_________________________________________

(2)装置B的作用除干燥O2外,还有_________________________________________。干燥管的作用是_______________

(3)反应温度要控制在60~65℃,原因是_____________________________________________

Ⅱ.测定POCl3产品的含量。

实验步骤:

①制备POCl3实验结束后,待三颈烧瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7gPOCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100.00mL溶液。

②取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL3.2mol/LAgNO3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0.2mol/LKSCN溶液漓定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。

(4)步骤③中加入硝基苯的作用是___________________________________________。若无此操作,所测产品中氯元素的质量分数将会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(5)步骤④中X为__________,产品中POCl3的质量分数为____________

【答案】 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 平衡压强、观察O2的流速 防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶 温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低 防止在滴加KSCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 偏小 Fe(NO3)3 50%

【解析】Ⅰ.(1)POCl3遇水会发生反应,根据原子守恒可知反应的方程式为: POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,答案为:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl

(2)B装置导管和大气相连,则B还有平衡压强、观察O2的流速的作用;POCl3遇水会发生反应,干燥管可以防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶与POCl3发生反应答案为平衡压强、观察O2的流速防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶

(3)PCl3的沸点为76.0℃,若温度过低,反应速率太慢温度过高,PCl3易挥发,导致PCl3的利用率低所以反应温度要控制在60~65℃;答案为:温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低

Ⅱ.(4) 实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,防止沉淀转化生成AgSCN沉淀而导致数据不准确。如无此操作,部分AgCl沉淀会转化为Ag+,使所测Cl元素含量将会偏小;答案为防止在滴加KSCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀偏小

(5)由于是用KSCN溶液滴定溶液中过量的Ag+,而Fe(SCN)3 溶液是血红色溶液,所以可用含有Fe3+Fe(NO3)3溶液作指示剂,当溶液中Ag+反应完全后,再滴加的KSCN溶液就会与溶液中的Fe3+作用,使溶液变为血红色根据物质的元素组成及关系式可知POCl3~3HCl~3Ag+,n(Ag+)=0.032mol-0.002mol=0.03mol,n(POCl3)=0.01mol,所以三氯氧磷的含量为答案为:Fe(NO3)3 、50%

练习册系列答案
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【题目】烃类有机物在生活和生产中发挥着重要作用,研究它们意义重大。请回答下列问题:

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(2)写出以乙醇为原料经过两步反应制备乙烯的方程式,并指出第二步反应的反应类型。

第一步:__________________________________

第二步:______________________,其反应类型为___________________

(3)0.2mol某烃A在氧气中宋个燃烧后,生成CO2利H2O各1.2mol。若烃A不能使溴水褪色,但在一定条化下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物有两种,则烃A的结构简式为___________________

(4)在一定条件下,某些不饱和烃分子可以进行自身加成反应。例如:

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(4)N元素的简单气态氢化物NH3H2O中溶解度很大,其原因之一是NH3H2O可以形成分子间氢键,则在氨水中氢键可以表示为H3N…H-N、_______________________任写两种即可)。

(5)已知如下键能和键长数目。

化学键

键长/pm

键能/

N-N

145

193

N=N

125

418

NN

110

946

N2N4都是N元素的单质,其中N4是正面体构型,N原子占据四面体的四个顶点,从键参数角度分析N4分子稳定性远小于N2原因是________________________________________

(6)Na2O的晶胞结构如下图所示,X表示O2-,Y表示Na+O2-的配位数为_______________该晶胞的原子空间利用率为_______________;(已知该晶胞的棱长为apm,r(Na+)=xpm,r(O2-)=ypm)。

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L/S

125∶1

50∶1

25∶1

15∶1

Pb2+去除率/%

84.86

94.15

95.40

96.83

As3+去除率/%

98.79

98.92

98.34

99.05

m(沉铋)/g

2.34

2.33

2.05

1.98

实验中应采用的L/S=__________

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C. 滴定中指示剂的有效浓度应维持在2.0×10-2 mol/L

D. 滴定完后加入1mL 0.01mol/L H2SO4会产生新的沉淀

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