Question

【題目】磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣是目前常見的熏蒸殺蟲劑，都能與水或酸反應產生有毒氣體膦（PH3），PH3具有較強的還原性，能在空氣中自燃。衛生安全標準規定，糧食中磷化物（以PH3計）含量≤0.05mg/kg。某化學興趣小組的同學通過下列方法對糧食中殘留磷化物含量進行研究：

【操作流程】安裝吸收裝置→PH3的產生與吸收→轉移KMnO4吸收溶液→亞硫酸標準溶液滴定

【實驗裝置】

C中盛有200g原糧，D、E、F 各盛裝1.00mL濃度為1.00×10－3mol/L的KMnO4 溶液（H2SO4 酸化）。

請回答下列有關問題：

（1）儀器G的名稱是 。以磷化鋁為例，寫出磷化鋁與水反應的化學方程式 。

（2）檢查C裝置氣密性的方法是：用止水夾夾緊C裝置 ，取下上口活塞，漏斗中加入水，打開下口旋塞，觀察到 ，表明裝置氣密性良好。

（3）實驗過程中，用抽氣泵反復抽氣的目的是 。

（4）A中盛裝KMnO4溶液是為除去空氣中可能含有的 （填“還原”或“氧化”）性氣體；B中盛裝新制FeSO4溶液的作用是 ；

（5）已知 D、E、F 中發生同一反應，實驗中 PH3被氧化成磷酸，寫出所發生的化學反應方程式 ；收集裝置D、E、F所得吸收液，并洗滌D、E、F，將吸收液、洗滌液一并置于錐形瓶中，加水稀釋至25mL，用濃度為5×10-4 mol/LNa2SO3標準溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標準溶液11.00mL，則該原糧中磷化物（以PH3計）的含量為 mg/kg。

Answer 1

【答案】(1)分液漏斗;AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑

(2)左右兩端的橡皮管;水開始下滴一段時間后，不再連續下滴

(3)保證生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收

(4)還原;除去空氣中的O2

(5)5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O;0.085

【解析】

試題分析：（1）儀器G的名稱是分液漏斗，根據題干信息，磷化鋁和水反應，水解生成PH3和氫氧化鋁，反應的化學方程式為：AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑，

（2）利用裝置特征，結合氣體壓強變化，用止水夾夾緊C裝置，用止水夾夾緊C裝置左右兩端的橡皮管，取下上口活塞，漏斗中加入水，打開下口旋塞，觀察到水開始下滴一段時間后，不再連續下滴，證明氣密性完好；

（3）準確測定PH3的含量，需要用高錳酸鉀溶液全部吸收，避免產生較大誤差，所以抽氣泵是保證PH3全部被吸收的措施；

（4）根據裝置圖中裝置中的試劑選擇分析判斷，高錳酸鉀溶液是強氧化劑可以吸收空氣中的還原性氣體；焦性沒食子酸先和堿反應，再和氧氣反應可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH3會在氧氣中燃燒，用滴定方法測定的PH3減小，結果偏低；

（5）加水稀釋至25mL，用濃度為5×10-4mol/L Na2SO3標準溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標準溶液11.00mL；根據滴定反應：2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 3H2O；2KMnO4～5Na2SO3；未反應的高錳酸鉀物質的量 = 0.0110L×5×10-4mol/L×2/5 = 2.2×10-6mol；與PH3反應的高錳酸鉀物質的量 = 1.00×10-3mol/L×0.0030L-2.2×10-6mol = 8.0×10-7mol；根據反應 5PH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 = 5H3PO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O；得到定量關系為：5PH3～8KMnO4；計算得到PH3物質的量 = 8.0×10-7mol×5/8 = 5.0×10-7mol；則PH3的質量分數 = 5.0*10-7 mol*34g/mol/0.2kg = 0.085g/kg；