Question

【题目】POC13是重要的化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POC13，产物中还有一种遇水强烈水解的物质SOC12。

已知：PC13熔点－93.6℃、沸点76.1℃，遇水强烈水解，易与氧气反应；POC13遇水强烈水解，能溶于PC13.

(1)仪器甲的名称是________________。

(2)已知装置B制备POC13，以上仪器接口连接的顺序为a____d，装置B中发生反应的化学方程式为_________________________。

(3)B中反应温度控制在60～65℃，其原因是__________________________。

(4)用佛尔哈德法测定POC13含量：准确称取20.20g POC13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，取10.00mL溶液于锥形瓶中；加入10.00mL 3.200mol·L-1AgNO3标准溶液，并加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；加入指示剂，用0.2000mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00mL KSCN溶液。

（已知：KSP(AgC1)=3.2×10-10，KSP(AgSCN)=2×10-12）

①POC13水解的化学反应方程式为______________________________。

②滴定选用的指示剂是__________(选填字母)，滴定终点的现象为__________。

a．FeC12 b．NH4Fe(SO4)2 c．淀粉 d．甲基橙

③用硝基苯覆盖沉淀的目的是___________________________________。

④产品中POC13的百分含量为____________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 jiefbcgh PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2 温度太高，PCl3、SO2会大量挥发，导致产量降低；温度太低，反应速率会变慢 POC13+3H2O=H3PO4+3HCl b 当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪去 防止在滴加KSCN时将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 75.99%或76%

【解析】

本题以POC13的制备为载体，考查Cl2、SO2的实验室制备、实验条件的控制，返滴定法测定POC13的含量。由于PC13、POC13、SOCl2遇水强烈水解，所以用干燥得Cl2、SO2与PC13反应制备POC13，则装置ABCDEF的主要作用依次是制备Cl2、制备POC13、制备SO2、干燥Cl2、、干燥SO2、除Cl2中的HCl气体，据此答题。

（1）根据仪器的结构和性能可知仪器甲的名称为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管。

（2）装置A制得的氯气中混有挥发的HCl和水蒸气，需要经过F装置内的饱和食盐水除去HCl、再利用D装置内的浓硫酸干燥，然后才可通入装置B中，装置C中制得的SO2，需要通过E中P2O5或硅胶干燥后再通入装置B中制备POCl3，则以上仪器接口连接的顺序为a→j→i→e→f→b—c←g←h←d，装置B中生成POCl时发生反应的化学方程式为PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2，

故答案为：jiefbcgh，PCl3+Cl2+SO2POCl3+SOCl2。

（3）B中反应温度控制在60～65℃，其原因是：温度太低，反应速率会太慢；温度太高，PCl3、SO2会大量挥发（PCl3的沸点为76.1℃），从而导致产量降低。

故答案为：温度太高，PCl3、SO2会大量挥发，导致产量降低；温度太低，反应速率会变慢。

（4）①POC13水解生成磷酸和氯化氢，水解的反应方程式为POC13+3H2O=H3PO4+3HCl，

故答案为：POC13+3H2O=H3PO4+3HCl。

②以Fe3+为指示剂，当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时，在滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用，溶液变红色，所以滴定选用的指示剂是NH4Fe(SO4)2，滴定终点的现象为：当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪去，

故答案为：b，当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为红色，且半分钟不褪去。

③硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体，用硝基苯覆盖沉淀的目的是：使生成的沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN-与AgCl沉淀反应转化为AgSCN沉淀，

故答案为：防止在滴加KSCN时将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。

④n（AgNO3）过量=n（KSCN）=0.2000mol·L-1×0.01L=0.002mol，沉淀10.00mL溶液中的Cl-消耗的AgNO3物质的量为3.200mol·L-1×0.01L-0.002mol=0.03mol，根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl-守恒，样品中n（POC13）=0.03mol/3×100.00mL/10.00mL=0.1mol，m（POC13）=0.1mol×153.5g/mol=15.35g，产品中POC13的百分含量为15.35g/20.20g×100%=75.99%，

故答案为：75.99%或76%。