【題目】POCl3是重要的基礎(chǔ)化工原料,廣泛用于制藥、染料、表面活性劑等行業(yè)。一種制備POCl3的原理為:PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組擬利用如下裝置在實驗室模擬制備POCl3。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:

物質(zhì)

熔點/℃

沸點/℃

密度/g·mL-1

其它

PCl3

-93.6

76.1

1.574

遇水強烈水解,易與氧氣反應(yīng)

POCl3

1.25

105.8

1.645

遇水強烈水解,能溶于PCl3

SOCl2

-105

78.8

1.638

遇水強烈水解,加熱易分解

(1)儀器甲的名稱為______________與自來水進水管連接的接口編號是________________。(“a”“b”)。

(2)裝置C的作用是___________________,乙中試劑的名稱為____________________

(3)該裝置有一處缺陷,解決的方法是在現(xiàn)有裝置中再添加一個裝置,該裝置中應(yīng)裝入的試劑為_________(寫名稱)。若無該裝置,則可能會有什么后果?請用化學(xué)方程式進行說明__________________________

(4)D中反應(yīng)溫度控制在60-65℃,其原因是_______________。

(5)測定POCl3含量。準(zhǔn)確稱取30.70gPOCl3產(chǎn)品,置于盛有60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解;②將水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于錐形瓶中;③加入10.00mL3.200mol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,并加入少許硝基苯用力搖動,使沉淀表面被有機物覆蓋;④Fe3+為指示劑,用0.2000mol/LKSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達到滴定終點時共用去10.00mLKSCN溶液。

滴定終點的現(xiàn)象為____________________,用硝基苯覆蓋沉淀的目的是__________________。

反應(yīng)中POCl3的百分含量為__________________。

【答案】 球形冷凝管 a 干燥Cl2,同時作安全瓶,防止堵塞 五氧化二磷(或硅膠) 堿石灰 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl, SOCl2+H2O=SO2+2HCl 一是溫度過高,PCl3會大量揮發(fā),從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低;二是溫度過低,反應(yīng)速率會變慢 當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)KSCN溶液滴入時,溶液變?yōu)榧t色,且半分鐘不褪去 使生成的沉淀與溶液隔離,避免滴定過程中SCN-AgCl反應(yīng) 50%

【解析】分析本題以POCl3的制備為載體,考查Cl2、SO2的實驗室制備、實驗條件的控制、返滴定法測定POCl3的含量。由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水強烈水解,所以用干燥的Cl2、SO2PCl3反應(yīng)制備POCl3則裝置A、B、C、D、E、F的主要作用依次是:制備Cl2、Cl2中的HCl(g)、干燥Cl2、制備POCl3干燥SO2、制備SO2;為防止POCl3、SOCl2水解和吸收尾氣,D裝置后連接盛堿石灰的干燥管。返滴定法測定POCl3含量的原理:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,用KSCN滴定過量的AgNO3,發(fā)生的反應(yīng)為KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3,由消耗的KSCN計算過量的AgNO3,加入的總AgNO3減去過量的AgNO3得到與Cl-反應(yīng)的AgNO3根據(jù)Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒計算POCl3的含量。

詳解:(1)根據(jù)儀器甲的構(gòu)造特點,儀器甲的名稱為球形冷凝管。為了更充分的冷凝蒸氣,冷凝管中的水應(yīng)下進上出,與自來水進水管連接的接口的編號為a。

(2)由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水強烈水解,所以制備POCl3Cl2SO2都必須是干燥的。根據(jù)裝置圖和制備POCl3的原理,裝置A用于制備Cl2裝置B用于除去Cl2HCl(g),裝置C用于干燥Cl2,裝置F用于制備SO2,裝置E用于干燥SO2,裝置D制備POCl3裝置C的作用是干燥Cl2,裝置C中有長直玻璃管,裝置C的作用還有作安全瓶,防止堵塞。乙中試劑用于干燥SO2,SO2屬于酸性氧化物,乙中試劑為五氧化二磷(或硅膠)。

(3)由于SO2、Cl2有毒,污染大氣,最后要有尾氣吸收裝置;POCl3、SOCl2遇水強烈水解,在制備POCl3的裝置后要連接干燥裝置(防外界空氣中H2O(g)進入裝置D中),該裝置缺陷的解決方法是在裝置D的球形冷凝管后連接一個既能吸收SO2、Cl2又能吸收H2O(g)的裝置,該裝置中應(yīng)裝入的試劑是堿石灰。若沒有該裝置,POCl3、SOCl2發(fā)生強烈水解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=SO2+2HCl。

(4)D中反應(yīng)溫度控制在60~65℃,其原因是:溫度太低,反應(yīng)速率太慢;溫度太高,PCl3會大量揮發(fā)(PCl3的沸點為76.1℃),從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

(5)①Fe3+為指示劑,當(dāng)KSCN將過量的Ag+完全沉淀時,再滴入一滴KSCN溶液與Fe3+作用,溶液變紅色,滴定終點的現(xiàn)象為當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)KSCN溶液滴入時,溶液變?yōu)榧t色,且半分鐘不褪去。硝基苯是難溶于水且密度大于水的液體,用硝基苯覆蓋沉淀的目的是:使生成的沉淀與溶液隔離,避免滴定過程中SCN-AgCl反應(yīng)

②n(AgNO3過量=n(KSCN)=0.2000mol/L0.01L=0.002mol,沉淀10.00mL溶液中Cl-消耗的AgNO3物質(zhì)的量為3.200mol/L0.01L-0.002mol=0.03mol,根據(jù)Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒,樣品中n(POCl3)==0.1mol,m(POCl3)=0.1mol153.5g/mol=15.35g,POCl3的百分含量為100%=5%。

練習(xí)冊系列答案
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BBaCO3、BaSO4均不溶于水,所以都可以做鋇餐試劑

C.向Na2CO3溶液中加入BaCl2Na2SO4,當(dāng)兩種沉淀共存時,c(SO42—)/ c(CO32—) = Ksp(BaCO3) / Ksp(BaSO4)

D.常溫下,BaCO3固體若要在Na2SO4溶液中開始轉(zhuǎn)化為BaSO4,則Na2SO4的濃度須大于2.2×106 mol·L1

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C. 放電時,OH移向鎳電極

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【題目】25℃時,0.lmol/L的HA溶液中=1010,0.01mol/L的BOH溶液pH=12。請回答下列問題:

(1)HA是_________(填“強電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”,下同),BOH是_______

(2)HA的電離方程式是________。其中由水電離出的c(H+)=____mol/L。

(3)在加水稀釋HA的過程中,隨著水量的增加而減小的是____ (填字母)。

A. B. C. c(H+)與c(OH-)的乘積 D.c(OH-)

(4)將等體積等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和BOH溶液混合后的溶液呈________性,請用離子方程式解釋其原因______________________

(5)常溫下pH=12的BOH溶液100mL,加0.01mol/LNaHSO4,使溶液的pH為11。(混合溶液體積變化忽略不計),應(yīng)加NaHSO4________mL。 (保留到小數(shù)點后一位)

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【題目】分別加入適量下列物質(zhì),能使淀粉-KI溶液變藍的是( )
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(1)X是____________,Y是____________ (寫化學(xué)式,下同)。

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(3)Z處進行的操作是__________________________

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