Question

（2009?南通二模）[化學--選修化學與技術]
磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣是我國目前最常見的熏蒸殺蟲劑，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，能在空氣中自然．我國糧食衛生標準（GB2175-2005）規定，糧食中磷化物（以PH₃計）含量≤0.05mg/kg．
通過下列方法對糧食中殘留磷化物含量進行測定．
[實驗課題]糧食中殘留磷化物的定量測定
[實驗原理]5PH₃+8KMnO₄+12H₂SO₄=5H₃PO₄+8MnSO₄+4K₂SO₄+12H₂O2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5Na₂SO₄+3H₂O
[操作流程]安裝蒸餾吸收裝置→PH₃的產生與吸收→轉移褪色→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的溶液（H₂SO₄酸化）
（1）以磷化鋁為例，寫出磷化物與水反應的化學方程式

AlP+3H₂O=Al（OH）₃↓+PH₃↑

．
（2）檢查上述裝置氣密性的方法是

打開抽氣泵抽氣，觀察各裝置中是否有氣泡產生

．
（3）實驗過程中，用抽氣泵抽氣的目的是

保證生成的PH₃全部被酸性KMnO₄溶液吸收

．
（4）A中盛裝KmnO₄溶液是為除去空氣中可能含有的

還原性氣體

；B中盛裝堿性焦性沒食子酸溶液的作用是

除去空氣中的O₂

；如去除B裝置，則實驗中測得的PH₃含量將

偏低

．
（5）收集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^-4mol/L 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

0.085

mg/kg．

Answer 1

分析：（1）磷化鋁能與水或酸反應產生有毒氣體膦（PH₃），與水反應結合水的結構可知磷化鋁能與水反應生成氫氧化鋁和PH₃；
（2）依據連續裝置中的壓強變化分析判斷；
（3）準確測定膦（PH₃）的含量需要全部吸收；
（4）高錳酸鉀溶液是強氧化劑可以吸收還原性氣體；堿性焦性沒食子酸溶液，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；
（5）依據消耗的亞硫酸鈉物質的量結合定量關系計算剩余高錳酸鉀，計算吸收PH₃需要的高錳酸鉀物質的量，進一步計算PH₃物質的量，得到PH₃含量；

解答：解：（1）依據題干信息，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↑； 故答案為：AlP+3H₂O=Al（OH）₃↓+PH₃↑；
（2）利用連續裝置特征，結合氣體壓強變化，可以利用抽氣泵抽氣觀察各裝置中氣體的產生，若有氣泡冒出，證明氣密性完好；
故答案為：打開抽氣泵抽氣，觀察各裝置中是否有氣泡產生；
（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；
故答案為：保證生成的PH₃全部被酸性KMnO₄溶液吸收；
（4）依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；
故答案為：還原性氣體；除去空氣中的O₂；  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；依據滴定反應：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=

5.0×10-7mol×34g/mol

0.2kg

=0.085g/kg；
故答案為：0.085；

點評：本題以糧食中殘留磷化氫的定量測定為命題背景，考查元素化合物知識氧化還原反應滴定及相關計算，綜合考查了水解方程式的書寫、非常規裝置氣密性的檢驗方法、實驗原理的理解和定量測定的有關計算和誤差分析等．