Question

【题目】三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组模拟PCl3直接氧化法制备POCl3，实验装置设计如下：

有关物质的部分性质如下表：

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是_____________。装置A中发生反应的化学方程式为_______。

（2）装置C中制备POCl3的化学方程式为________________________________。

（3）C装置控制反应在60～65℃进行，其主要目的是_______________________。

（4）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：

I.取xg产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；

II.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L－1的AgNO3溶液40.00 mL，使Cl－完全沉淀；

III.向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；

IV.加入指示剂，用c mol·L－1 NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10－10，Ksp(AgSCN)=2×10－12

①滴定选用的指示剂是（填序号）________，滴定终点的现象为_____________。

a.酚酞 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙

②Cl元素的质量分数为（列出算式）________________。

③若取消步骤III，会使步骤IV中增加一个化学反应，该反应的离子方程式为________；该反应使测定结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】冷凝管 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O =2H2O+O2↑ 2PCl3+O2=2POCl3 加快反应速率，同时防止PCl3气化，逸出损失 b 当加入最后一滴NH4SCN溶液，溶液刚好变为红色，且红色半分钟内不褪色 AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq) 偏小

【解析】

根据实验目的及装置图中反应物的状态，分析装置的名称及装置中的相关反应；根据滴定实验原理及相关数据计算样品中元素的含量，并进行误差分析。

（1）根据装置图知，仪器a的名称是冷凝管；根据实验原理及装置中反应物状态分析知，装置A为用固体和液体制备氧气的装置，可以是过氧化钠与水反应，也可能是双氧水在二氧化锰催化下分解，化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O =2H2O+O2↑，故答案为：冷凝管；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O =2H2O+O2↑；

（2）装置C中为PCl3与氧气反应生成POCl3的反应，化学方程式为2PCl3+O2=2POCl3，故答案为：2PCl3+O2=2POCl3；

（3）通过加热可以加快反应速率，但温度不易太高，防止PCl3气化，影响产量，则C装置易控制反应在60℃65℃进行，故答案为：加快反应速率，同时防止PCl3气化，逸出损失；

（4）①用cmolL1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe(SO4)2作指示剂，Fe3+与SCN反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；故答案为：b；当加入最后一滴NH4SCN溶液，溶液刚好变为红色，且红色半分钟内不褪色；

②用cmol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积VmL，则过量Ag+的物质的量为Vc×103mol，与Cl反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.04LVc×103mol＝(4Vc)×103mol，则Cl元素的质量百分含量为，故答案为：；

③已知：Ksp(AgCl)＝3.2×1010，Ksp(AgSCN)＝2×1012，则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀；若无此操作，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，反应为：AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq)；则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小，所以测得的氯离子的物质的量偏小；故答案为：AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq)；偏小。