Question

【题目】磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH3气体（熔点为-132℃，还原性强、易自燃），可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物（以PH3计）的含量低于0.05mg·kg-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：

（操作流程）安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。

（实验装置）C中盛100 g原粮，D中盛有 20.00 mL 1.12×10-4 mol L-1KMnO4溶（H2SO4酸化)。

（1）仪器C的名称是_________；原粮最好先打成粉末，其原因是_____________。

（2）磷化钙与水反应化学方程式为_____________________________________；检查整套装置气密性良好的方法是_______________________________________。

（3）A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体；B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的O2，防止___________；通入空气的作用是____________。

（4）D中PH3被氧化成磷酸，所发生反应的离子方程式为_________________________。

（5）把D中吸收液转移至容量瓶中，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用5.0×10-5mol L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，写出该反应的离子方程式________________，消耗标Na2SO3准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物（以PH3计）的含量为______mg kg-1。

（6）滴定结束的现象_____________________。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶 使原粮中磷化物与水充分反应 Ca3P2 + 6H2O=3Ca(OH)2 +2PH3 关闭K1，打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A，B，D的装置中有气泡产生则气密性良好 氧化装置C中生成的PH3 吹出PH3使其全部被酸性高锰酸钾溶液吸收 5PH3 + 8MnO4— +24H+ =5H3PO4 +8Mn2+ + 12H2O 2MnO4—+ 5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42- +3H2O 0.0085 滴入最后一滴标准液紫色褪去且30s不恢复

【解析】

（1）根据装置图分析仪器C的名称；原粮打成粉末可以增大与水的接触面积；

（2）磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢；用抽气泵缓慢抽气，依据连续装置中的压强变化判断装置气密性；

（3）PH3具有较强的还原性，用高锰酸钾溶液吸收原粮放出的PH3，根据消耗高锰酸钾的物质的量计算磷化物含量；

（4）D中PH3被高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子；

（5）高锰酸钾被Na2SO3溶液还原为锰离子，Na2SO3被氧化为Na2SO4；根据方程式计算PH3的含量；

（6）高锰酸钾溶液呈紫色，滴定结束紫色褪去。

（1）根据装置图可知，仪器C的名称是三颈烧瓶；原粮打成粉末可以增大与水的接触面积，使原粮中磷化物与水充分反应；

（2）磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢，化学方程式为Ca3P2 + 6H2O=3Ca(OH)2 +2PH3；检查整套装置气密性良好的方法是：关闭K1，打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D的装置中有气泡产生则气密性良好；

（3）实验原理是：用高锰酸钾溶液吸收原粮放出的PH3，根据消耗高锰酸钾的物质的量计算磷化物含量， B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的O2，防止氧气氧化装置C中生成的PH3；通入空气的作用是吹出PH3使其全部被酸性高锰酸钾溶液吸收。

（4）D中PH3被高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，根据得失电子守恒，发生反应的离子方程式为5PH3 + 8MnO4- +24H+ =5H3PO4 +8Mn2+ + 12H2O；

（5）高锰酸钾被Na2SO3溶液还原为锰离子，Na2SO3被氧化为Na2SO4，反应的离子方程式是2MnO4-+ 5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42- +3H2O；加水稀释至25mL，用浓度为5×10-5mol/L Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00mL；依据滴定反应2MnO4-+ 5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42- +3H2O 可知2KMnO4～5Na2SO3；未反应的高锰酸钾物质的量=0.011L×5×10-5mol/L×=2.2×10-7mol；与PH3反应的高锰酸钾物质的量= 0.02L×1.12×10-4 molL-1-2.2×10-7mol=0.04×10-6mol，根据反应5PH3 + 8MnO4- +24H+ =5H3PO4 +8Mn2+ + 12H2O得到定量关系为：5PH3～8KMnO4，PH3的物质的量为0.04×10-6mol×=2.5×10-8 mol，PH3的质量为2.5×10-8 mol×34g/mol=8.5×10-7g，则该原粮中磷化物（以PH3计）的含量为8.5×10-4mg/0.1 kg =0.0085mgkg-1；

（6）高锰酸钾溶液呈紫色，滴定结束的现象是滴入最后一滴标准液紫色褪去且30s不恢复。