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

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

(3)装置B的作用除干燥O2外，还有_____________________________。

(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30.7g POC13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10.00 mL 3.2mol/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0.2 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去l0.00 mLKSCN溶液。

(5)步骤③中加入硝基苯的作用是__________________________。

(6)步骤④中X为____________________ 。

(7)反应中POC13的百分含量为_________，通过__________(填操作)可以提高产品的纯度。

Answer 1

【答案】 浓硫酸 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 平衡压强、观察O2的流速 温度过低，反应速度太慢；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 Fe3+ 50% 蒸馏

【解析】（1）参与反应的氧气必须是干燥的，因此B中所盛的试剂是浓硫酸，用来干燥氧气；干燥管中碱石灰的作用是吸收多余的未发生反应的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶而使PCl3水解；（2）PC13遇水会发生反应，根据原子守恒可知反应的方程式为PC13+3H2O＝3HCl+H3PO3；（3）B装置导管和大气相连，则B的作用还有平衡压强、观察O2的流速；（4）由于温度过低，反应速度太慢；温度过高，PCl3易挥发，利用率低，所以反应温度要控制在60~65℃；（5）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元素含量将会偏低；（6）由于是用NH4SCN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+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，当溶液中Ag+反应完全后，再滴加的NH4SCN溶液就会与溶液中的Fe3+作用，使溶液变为血红色，即滴定终点的现象为溶液由无色变为血红色，且30s不褪色；（7）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；由于POCl3能溶于PCl3，二者在室温下都是液体，而且二者的沸点不同，因此可以通过蒸馏的方法提高产品的纯度。