Question

三氯化氧磷(POCl₃)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂，实验室制取POCl₃并测定产品含量的实验过程如下:

I.制备POCl₃采用氧气氧化液态的PCl₃法。实验装置(加热及夹持装置省略》及相关信息如下。

物质	熔点/℃	沸点/℃	相对分子质量	其他
PCl3	―112.0	76.0	137.5	均为无色液体，遇水均剧烈 水解为含氧酸和氯化氢，两者互溶
POCl3	2.0	106.0	153.5

（1）仪器a的名称为_______________________________；

（2）装置C中生成POCl₃的化学方程式为________________________________；

（3）实验中需控制通入O₂的速率，对此采取的操作是_______________；

（4）装置B的作用除观察O₂的流速之外，还有______________；

（5）反应温度应控制在60～65℃，原因是__________________________；

II.测定POCl₃产品含量的实验步骤：

①实验I结束后，待三颈烧瓶中液体冷却到室温，准确称取16.725g POCl₃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100.00mL溶液

②取10.00mL溶液于锥形瓶中，加入10.00mL 3.5mol/L AgNO₃标准溶液（Ag⁺+Cl^-＝AgCl↓）

③加入少量硝基苯（硝基苯密度比水大，且难溶于水）

④以硫酸铁溶液为指示剂，用0.2mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO₃溶液（Ag⁺+SCN^-＝AgSCN↓），到达终点时共用去10.00mL KSCN溶液。

（6）达到终点时的现象是_________________________________________；

（7）测得产品中n(POCl₃)=___________________________；

（8）已知Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)，据此判断，若取消步骤③，滴定结果将_______。（填偏高，偏低，或不变）

Answer

冷凝管(或球形冷凝管) 2PCl3+O2＝2POCl3 控制分液漏斗中双氧水的加入量 平衡气压、干燥氧气 温度过低，反应速率小，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度 滴入最后一滴试剂，溶液变红色，且半分钟内不恢复原色 0.11mol 偏低

【解析】

（1）仪器a的名称为冷凝管(或球形冷凝管)；正确答案：冷凝管(或球形冷凝管)。

（2）加热条件下，PCl3直接被氧气氧化为POCl3，方程式为：PCl3+O2＝POCl3。

（3）装置A产生氧气，则可以用分液漏斗来控制双氧水的滴加速率即可控制通入O2的速率；正确答案：控制分液漏斗中双氧水的加入量。

（4）装置B中为浓硫酸，其主要作用：干燥氧气、平衡大气压、控制氧气流速；正确答案：平衡气压、干燥氧气。

（5）根据图表给定信息可知，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度；但是温度也不能太低，否则反应速率会变小；正确答案：温度过低，反应速率小，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度。

（6）以硫酸铁溶液为指示剂，用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液达到滴定终点时，铁离子与硫氰根离子反应生成了红色溶液，且半分钟之内颜色保持不变；正确答案：滴入最后一滴试剂，溶液变红色，且半分钟内不恢复原色；

（7）KSCN的物质的量0.2mol/L×0.01L=0.002 mol，根据反应Ag++SCN-＝AgSCN↓，可以知道溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002 mol；POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.5mol/L×0.01L-0.002mol=0.033 mol，根据氯原子守恒规律可得n(POCl3)=0.011 mol，则16.725克POCl3产品中n(POCl3)=0.11mol。

（8）加入少量的硝基苯可以使生成的氯化银沉淀与溶液分开，如果不这样操作，在水溶液中部分氯化银可以转化为AgSCN；已知Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)，使得实验中消耗的KSCN偏多，所测出的剩余银离子的量增大，导致水解液中与氯离子反应的银离子的量减少，会使测定结果偏低。