Question

【题目】POCl3常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料，实验室采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3，有关物质的部分性质如下表

物质	熔点/℃	沸点/℃	相对分子质量	其他
PCl3	-112.0	76.0（易挥发）	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

实验装置（加热及夹持仪器略）如下：

（1）甲装置的名称是____________，干燥管的作用是____________

（2）装置C中生成POCl3的化学方程式为______________

（3）装置B的作用除观察气体的流速外，还有________ 、________

（4）反应温度不能过高，原因是______________。

（5）反应一段时间后，待三颈瓶中的液体冷却至室温，准确称取29.1g产品（仅含PCl3杂质），置于盛有60.00 mL蒸馏水的密闭水解瓶中摇动至完全与水反应，将水解液配成100.00 mL溶液，加入AgNO3溶液至恰好完全反应，测得生成的AgCl的质量为86.1g，则产品中POC13的质量分数为___（保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】球形冷凝管 防止空气中的水蒸气进入C中 2PCl3+O2=2POCl3 干燥气体 观察是否堵塞 温度过高PCl3易挥发，影响产率 52.7%

【解析】

由制备实验装置可知，A中过氧化氢分解生成氧气，装置B可观察气体的速率、干燥气体、平衡压强，C中氧气氧化液态PCl3 制取POCl3，冷凝管进行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水剧烈反应生成含氧酸和氯化氢，干燥管中碱石灰可防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。

由制备实验装置可知，A中过氧化氢分解生成氧气，装置B可观察气体的速率、干燥气体、平衡压强，C中氧气氧化液态PCl3制取POCl3，冷凝管进行冷凝回流，提高利用率。PCl3、POCl3遇水剧烈反应生成含氧酸和氯化氢，干燥管中碱石灰可防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。

(1)根据仪器的结构和性能可知甲装置的名称是球形冷凝管；PCl3、POCl3遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢，干燥管的作用是：防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶；

(2)装置C中氧气氧化液态PCl3生成POCl3的化学方程式为2PCl3+O2=2POCl3；

(3)C中气体反应后得到液体物质，会使装置内压强减小，若通入氧气过快，反应过快，温度过高，PCl3易挥发，利用率低，且氧气利用也不充分，装置B的作用除观察O2的流速外，还有：平衡压强，防阻塞及干燥O2；

(4)反应温度不能过高，通常控制在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；

(5)设样品中PCl3的物质的量为xmol，POCl3的物质的量为ymol，则137.5x+153.5y=29.1；已经PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl、POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、Ag++Cl-=AgCl↓，可知，x+y=n(Cl-)==0.2mol，解得：x=y=0.1，反应产物中 POCl3 的质量百分含量为×100%=52.7%。