Question

【題目】三氯氧磷（化學式：POCl3）常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料。氯化水解法生產三氯氧磷的流程如下：

⑴氯化水解法生產三氯氧磷的化學方程式為______。

⑵通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產品中Cl元素含量，實驗步驟如下：

Ⅰ．取ag產品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入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，用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用cmol·L－1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點，記下所用體積。

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

①滴定選用的指示劑是______（選填字母），滴定終點的現(xiàn)象為______。

a．NH4Fe(SO4)2 b．FeCl2 c．甲基橙 d．淀粉

②實驗過程中加入硝基苯的目的是_____________________，如無此操作所測Cl元素含量將會______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

⑶氯化水解法生產三氯氧磷會產生含磷（主要為H3PO4、H3PO3等）廢水。在廢水中先加入適量漂白粉，再加入生石灰調節(jié)pH將磷元素轉化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。

①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是_________________。

②下圖是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖像。

處理該廠廢水最合適的工藝條件為______（選填字母）。

a．調節(jié)pH=9 b．調節(jié)pH=10 c．反應時間30 min d．反應時間120 min

③若處理后的廢水中c(PO43－)=4×10－7mol·L－1，溶液中c(Ca2+)=__________mol·L－1。

（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10－29）

Answer 1

【答案】 PCl3+H2O+Cl2＝POCl3+2HCl b 溶液變?yōu)榧t色，而且半分鐘內不褪色 防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀 偏小 將廢水中的H3PO3氧化為PO43－，使其加入生石灰后轉化為磷酸的鈣鹽 bc 5×10－6

【解析】(1)氯化水解法產物是三氯氧磷和鹽酸，結合原子守恒分析；

(2)①當?shù)味ㄟ_到終點時NH4SCN過量，Fe3+與SCN-反應溶液變紅色，半分鐘內不褪色，即可確定滴定終點；②由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力搖動，使AgCl沉淀表面被有機物覆蓋，避免在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀；若無此操作，NH4SCN標準液用量偏多；

(3)①在沉淀前先加入適量漂白粉使廢水中的H3PO3氧化為PO43-，加入生石灰后能完全轉化為磷酸的鈣鹽，達到較高的回收率；②根據(jù)圖1、2分析磷的沉淀回收率；③根據(jù)Ksp[Ca3(PO4)2]= c3(Ca2+)×c2(PO43-)計算。

(1)氯化水解法是用三氯化磷、氯氣與水反應生成三氯氧磷和鹽酸，其化學方程式為：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl，故答案為：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl；

(2)①用c molL-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點，當?shù)味ㄟ_到終點時NH4SCN過量，加NH4Fe(SO4)2作指示劑，Fe3+與SCN-反應溶液會變紅色，半分鐘內不褪色，即可確定滴定終點；故答案為：b；溶液變?yōu)榧t色，而且半分鐘內不褪色；

②已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，則AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力搖動，使AgCl沉淀表面被有機物覆蓋，避免在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀；若無此操作，NH4SCN與AgCl反應生成AgSCN沉淀，則滴定時消耗的NH4SCN標準液的體積偏多，即銀離子的物質的量偏大，則與氯離子反應的銀離子的物質的量偏小，所以測得的氯離子的物質的量偏小，故答案為：防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀；偏��；

(3)①氯化水解法生產三氯氧磷會產生含磷(主要為H3PO4、H3PO3等)廢水，在廢水中先加入適量漂白粉，使廢水中的H3PO3氧化為PO43-，使其加入生石灰后能完全轉化為磷酸的鈣鹽，達到較高的回收率；故答案為：將廢水中的H3PO3氧化為PO43-，使其加入生石灰后轉化為磷酸的鈣鹽；

②根據(jù)圖1、2可確定pH=10、反應時間30 min時磷的沉淀回收率較高，則處理該廠廢水最合適的工藝條件為pH=10、反應時間30 min；故答案為：bc；

③若處理后的廢水中c(PO43-)=4×10-7 molL-1，Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)×c2(PO43-)=2×10-29，c(Ca2+)==5×10-6molL-1，故答案為：5×10-6。