Question

【題目】磷化鋁(AlP)是一種常用于糧食倉儲(chǔ)的廣譜性熏蒸殺蟲劑，遇水立即產(chǎn)生高毒性氣體 PH3(沸點(diǎn)－89.7℃，還原性強(qiáng))。國家衛(wèi)計(jì)委規(guī)定糧食中磷化物(以PH3計(jì))的殘留量不超過0.0500 mg/kg時(shí)為質(zhì)量合格，反之不合格。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用下述方法測定某糧食樣品 中殘留磷化物的質(zhì)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(yīng)后，用亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)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(xué)鍍鎳， 同時(shí)生成磷酸和氯化物，請寫出化學(xué)鍍鎳的化學(xué)方程式為______________________________。

(4)裝置E中PH3被氧化成磷酸，充分反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液 20.00mL，Na2SO3與KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為：SO32－+MnO4－+H+→SO42－+Mn2++H2O(未配平)，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______________________________________________。

該原糧樣品中磷化物(以PH3計(jì))的殘留量為__________________mg/kg。（保留三位有效數(shù)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由淺紫色變?yōu)闊o色，且30秒不變色 0.383

【解析】

(1)根據(jù)P、H原子結(jié)構(gòu)，分析書寫出PH3的電子式；結(jié)合示意圖辨析儀器；

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

(3)根據(jù)電子得失守恒分析解答；

(4)根據(jù)KMnO4溶液的顏色判斷，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒計(jì)算。

(1)由于P、H兩元素通過共價(jià)鍵結(jié)合形成化合物，H原子核外只有一個(gè)電子，只能形成一對(duì)共用電子對(duì)；P原子最外層有5個(gè)電子，可結(jié)合3個(gè)H原子形成三對(duì)共用電子對(duì)，達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，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(huì)干擾后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，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(jié)果偏高；AlP與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3和PH3，PH3是氣體，會(huì)有一部分滯留在三頸燒瓶上部空間內(nèi)，若通入空氣，就可以將三頸燒瓶中空氣內(nèi)的PH3全部趕到E內(nèi)，被裝置E中的酸性KMnO4溶液吸收，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；

(3)NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化學(xué)鍍鎳，同時(shí)生成磷酸和氯化物，反應(yīng)中Ni元素化合價(jià)從+2價(jià)降低到0價(jià)，P元素化合價(jià)從+1價(jià)升高到+5價(jià)，所以根據(jù)電子得失守恒可知化學(xué)鍍鎳的化學(xué)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(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由淺紫色變?yōu)闊o色，且30秒不變色；根據(jù)題意可知KMnO4得到電子的物質(zhì)的量與PH3、Na2SO3失去的電子的物質(zhì)的量相等，2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4)，帶入數(shù)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(jì))的殘留量為0.03825mg÷0.1kg＝0.383mg/kg。