Question

【题目】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.实验室制备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：

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

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) 装置B中的作用是观察氧气的流速和______________、_______________ ，干燥管的作用是_____________

(2)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，待三颈瓶中的液体冷却至室温，准确称取30.7 g产品(杂质不含氯元素)，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 3.2 moI/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 moI/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN溶液。

(3)实验室用5.0 moI/L AgNO3 配制100 mL 3.2 moI/L AgNO3标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_____________________

(4)步骤③若不加入硝基苯的将导致测量结果_____(填偏高、偏低或无影响)

(5)步骤④中X可以选择_____。

(6)反应中POCl3的质量百分含量为_____，通过_____(填操作)可以提高产品的纯度。

Answer 1

【答案】干燥氧气当压强过大时，长颈漏斗中液面上升，平衡气压 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶温度过低，反应速度太慢；温度过高，PCl3易挥发，利用率低100 mL容量瓶 胶头滴管偏低Fe (NO3)350%蒸馏

【解析】

(1) 因为POCl3遇水会发生反应，所以装置B中的作用是观察氧气的流速和干燥氧气；B装置中的长颈漏斗和大气相连，所以B还有平衡压强的作用；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：干燥氧气、平衡压强；防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶。

（2）因为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。

(3)实验室用5.0 mol/L AgNO3 配制100 mL 3.2 mol/L AgNO3标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还需要100 mL容量瓶 胶头滴管。答案：100 mL容量瓶 胶头滴管。

(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元素含量将会偏低；答案为：偏低。

（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+的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100=50；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。答案为：Fe(NO3)3、50%、蒸馏。