Question

【題目】磷化鋁(AlP)是一種常用于糧食倉儲的廣譜性熏蒸殺蟲劑，遇水立即產生高毒性氣體 PH3(沸點－89.7℃，還原性強)。國家衛計委規定糧食中磷化物(以PH3計)的殘留量不超過0.0500 mg/kg時為質量合格，反之不合格。某化學興趣小組的同學用下述方法測定某糧食樣品 中殘留磷化物的質量以判斷是否合格。

在C中加入100g原糧，E中加入20.00 mL 2.50×10-4 mol/ L KMnO4溶液(H2SO4酸化)，往C中加入足量水，充分反應后，用亞硫酸鈉標準溶液滴定E中過量的KMnO4溶液。回答下列問題：

(1)PH3的電子式為___________。儀器C的名稱是___________。

(2)A中酸性高錳酸鉀溶液的作用是___________通入空氣的作用是______________________。

(3)PH3也可被NaClO氧化可用于制備NaH2PO2，制得的NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化學鍍鎳， 同時生成磷酸和氯化物，請寫出化學鍍鎳的化學方程式為______________________________。

(4)裝置E中PH3被氧化成磷酸，充分反應后的吸收液，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，用4.0×10－5mol/L的Na2SO3標準溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標準溶液 20.00mL，Na2SO3與KMnO4溶液反應的離子方程式為：SO32－+MnO4－+H+→SO42－+Mn2++H2O(未配平)，則滴定終點的現象為______________________________________________。

該原糧樣品中磷化物(以PH3計)的殘留量為__________________mg/kg。（保留三位有效數字）。

Answer 1

【答案】 三頸燒瓶 吸收空氣中的還原性氣體，以免使測定結果偏高。 排出裝置中空氣；保證生成的PH3全部被裝置E中的酸性KMnO4溶液吸收 2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl 滴最后一滴標準液時，溶液由淺紫色變為無色，且30秒不變色 0.383

【解析】

(1)根據P、H原子結構，分析書寫出PH3的電子式；結合示意圖辨析儀器；

(2)根據酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性分析；根據PH3是氣體，滯留在裝置中會影響糧食中殘留磷化物含量的測定分析；

(3)根據電子得失守恒分析解答；

(4)根據KMnO4溶液的顏色判斷，根據氧化還原反應中電子守恒計算。

(1)由于P、H兩元素通過共價鍵結合形成化合物，H原子核外只有一個電子，只能形成一對共用電子對；P原子最外層有5個電子，可結合3個H原子形成三對共用電子對，達到8電子的穩定結構，PH3的電子式是；由示意圖可知儀器C的名稱是三頸燒瓶；

(2)由于空氣中也含有還原性氣體會干擾后續的實驗，因此A中酸性高錳酸鉀溶液的作用是吸收空氣中的還原性氣體，以免使測定結果偏高；AlP與水發生反應產生Al(OH)3和PH3，PH3是氣體，會有一部分滯留在三頸燒瓶上部空間內，若通入空氣，就可以將三頸燒瓶中空氣內的PH3全部趕到E內，被裝置E中的酸性KMnO4溶液吸收，以減小實驗誤差；

(3)NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化學鍍鎳，同時生成磷酸和氯化物，反應中Ni元素化合價從+2價降低到0價，P元素化合價從+1價升高到+5價，所以根據電子得失守恒可知化學鍍鎳的化學方程式為2NiCl2+NaH2PO2+2H2O＝2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl。

(4)由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫色，則滴定終點的現象為滴入最后一滴標準液時，溶液由淺紫色變為無色，且30秒不變色；根據題意可知KMnO4得到電子的物質的量與PH3、Na2SO3失去的電子的物質的量相等，2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4)，帶入數值：2×10×4.0×10－5mol/L×0.02L+8 n(PH3)=5×2.50×10－4mol/L×0.02L，解得n(PH3)=1.125×10-6mol，m(PH3)=1.125×10-6mol×34g/mol=3.825×10-5g=0.03825mg；則該原糧樣品中磷化物(以PH3計)的殘留量為0.03825mg÷0.1kg＝0.383mg/kg。