Question

【題目】磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣與水反應產生高毒的PH3氣體(熔點為-132℃，還原性強、易自燃)，可用于糧食熏蒸殺蟲。衛生安全標準規定：當糧食中磷化物(以PH3計)的含量低于0.05mg·kg-1時算合格。可用以下方法測定糧食中殘留的磷化物含量：

（操作流程）安裝吸收裝置→PH3的產生與吸收→轉移KMnO4吸收溶液→亞硫酸鈉標準溶液滴定。

（實驗裝置）C中盛100g原糧，D中盛有20.00mL1.12×10-4molL-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。

請回答下列問題：

（1）儀器E的名稱是___，該儀器可否用于分液操作___？（答“能”或“不能”）

（2）以磷化鈣為例，寫出磷化鈣與水反應除了生成PH3之外，另一產物的電子式是___；檢查整套裝置氣密性的方法是關閉___打開___，抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到___(填字母)裝置中有氣泡產生則氣密性良好。

（3）A中盛裝KMnO4溶液的作用是___；通入空氣的作用是___。焦性沒食子酸可以吸收氧化性氣體，若沒有B裝置，則實驗中測得PH3含量將___（填“偏低”、“偏高”或“不變”）

（4）D中PH3被氧化成磷酸，所發生反應的離子方程式為___。

（5）把D中吸收液轉移至容量瓶中，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，用5.0×10-5molL-1的Na2SO3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___ mgkg-1。

Answer 1

【答案】分液漏斗 不能 K1 K2 ABD 除去空氣中的還原性氣體 吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收 偏低 5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O 0.0085

【解析】

根據題干信息可知，安裝吸收裝置→PH3的產生與吸收→轉移KMnO4吸收溶液→亞硫酸鈉標準溶液滴定，已知C中盛有100g原糧，E中盛有20.00mL1.13×10-3molL-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)，吸收生成的PH3，B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O2，防止氧化裝置C中生成的PH3，A中盛裝KMnO4溶液的作用除去空氣中的還原性氣體，據此分析解答。

(1)由E的結構可知，E為球形分液漏斗；梨形分液漏斗下端小，萃取完成以后分液時較容易，球形分液漏斗不能用于分液操作；

(2)磷化鈣與水反應生成氫氧化鈣和磷化氫，Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑，另一產物氫氧化鈣的電子式為，檢查裝置氣密性的方法是關閉K1打開K2，抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到ABD裝置中有氣泡產生則說明裝置氣密性良好；

(3)依據裝置圖進行分析判斷，高錳酸鉀溶液是強氧化劑，可以吸收空氣中的還原性氣體；通入空氣，吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收，減小實驗誤差；B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液,其作用是吸收空氣中的氧氣,防止氧化裝置C中生成的PH3，若沒有B裝置，PH3部分被氧氣氧化，則實驗中測得PH3含量將偏低；

(4)PH3被酸性高錳酸鉀氧化成磷酸，高錳酸鉀被還原為錳離子，結合電子守恒和電荷守恒、原子守恒配平書寫得到離子方程式為：5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O；

(5)根據2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O反應可知，25毫升溶液中剩余KMnO4的量為[5.0×10-5×11×10-3]×=2.2×10-7mol；那么250毫升溶液中剩余KMnO4的量為×2.2×10-7mol=2.2×10-6mol；與PH3反應的高錳酸鉀物質的量=20×1.12×10-4×10-3mol-2.2×10-6mol=4.0×10-8mol，根據5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O反應關系可知，消耗PH3的量為[4×10-8]×mol；C中盛100g原糧，含有PH3的量[4×10-8]×mol，質量為85×10-8g，則該原糧中磷化物(以PH3計)的含量為0.0085mgkg-1。