Question

【題目】POC13常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料，實驗室制備POC13并測定產(chǎn)品含量的實驗過程如下：

I.實驗室制備POC13。

采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POC13，實驗裝置（加熱及夾持儀器略）如圖:

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

②PCl3和POC13的相關(guān)信息如下表：

物質(zhì)	熔點/℃	沸點/℃	相對分子質(zhì)量	其他
PCl3	-112.0	76.0	137.5	兩者互溶，均為無色液體，遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫
POC13	2.0	106.0	153.5

(1)B中所盛的試劑是________，干燥管的作用是_____________________。

(2)POC13遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

(3)裝置B的作用除干燥O2外，還有_____________________________。

(4)反應(yīng)溫度要控制在60~65℃，原因是：____________________________。

II.測定POC13產(chǎn)品的含量。

實驗步驟：

①制備POC13實驗結(jié)束后，待三頸瓶中的液體冷卻至室溫，準確稱取30.7g POC13產(chǎn)品，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解，將水解液配成100. 00 mL溶液。

②取10. 00 mL溶液于錐形瓶中，加入10.00 mL 3.2mol/L AgNO3標準溶液。

③加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋。

④以X為指示劑，用0.2 mol/L KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達到滴定終點時共用去l0.00 mLKSCN溶液。

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

(6)步驟④中X為____________________ 。

(7)反應(yīng)中POC13的百分含量為_________，通過__________(填操作)可以提高產(chǎn)品的純度。

Answer 1

【答案】 濃硫酸 防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 平衡壓強、觀察O2的流速 溫度過低，反應(yīng)速度太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率低 防止在滴加KSCN溶液時，將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀 Fe3+ 50% 蒸餾

【解析】（1）參與反應(yīng)的氧氣必須是干燥的，因此B中所盛的試劑是濃硫酸，用來干燥氧氣；干燥管中堿石灰的作用是吸收多余的未發(fā)生反應(yīng)的氯氣，同時防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶而使PCl3水解；（2）PC13遇水會發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為PC13+3H2O＝3HCl+H3PO3；（3）B裝置導(dǎo)管和大氣相連，則B的作用還有平衡壓強、觀察O2的流速；（4）由于溫度過低，反應(yīng)速度太慢；溫度過高，PCl3易揮發(fā)，利用率低，所以反應(yīng)溫度要控制在60~65℃；（5）實驗過程中加入硝基苯的目的是覆蓋氯化銀，防止沉淀轉(zhuǎn)化生成AgSCN而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準確。如無此操作，部分AgCl沉淀會轉(zhuǎn)化為Ag+，使所測Cl元素含量將會偏低；（6）由于是用NH4SCN溶液滴定溶液中過量的Ag+，而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液，所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，當溶液中Ag+反應(yīng)完全后，再滴加的NH4SCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用，使溶液變?yōu)檠�紅色，即滴定終點的現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色；（7）根據(jù)物質(zhì)的元素組成及關(guān)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為；由于POCl3能溶于PCl3，二者在室溫下都是液體，而且二者的沸點不同，因此可以通過蒸餾的方法提高產(chǎn)品的純度。