Question

【題目】磷化鋁(AlP)通常可作為一種廣譜性熏蒸殺蟲劑，吸水后會立即產生高毒性PH3氣體（熔點為-132°C，還原性強）。衛生安全標準規定：糧食中磷化物（以PH3計）的含量不超過0.05mg·kg-1時，糧食質量合格；反之，糧食質量不合格。某化學興趣小組的同學通過下列方法對糧食中殘留的磷化物含量進行了探究。

【操作流程】

安裝實驗裝置→PH3的產生與吸收→轉移KMnO4吸收溶液→滴定亞硫酸鈉標準溶液

【實驗裝置】

已知裝置C中盛有l00g原糧，裝置E中盛有20.00mLl.ll×l0-3 mol·L-1 KMnO4溶液（H2SO4酸化）。

回答下列問題：

（1）儀器D的名稱是____________________________________。

（2）裝置B中盛有焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O2，防止裝置C中生成的PH3被氧化，則裝置A中盛裝KMnO4溶液的作用是_____________________________。

（3）通入空氣的作用是_____________________________。

（4）已知PH3被氧化成磷酸，則裝置E中發生反應的離子方程式為___________________________。

（5）收集裝置E中的吸收液，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，用5.0×l0-4 mol·L-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________________mg·kg-1，該原糧質量是否合格？________________（填“合格”或“不合格”）

Answer 1

【答案】 直形冷凝管（或冷凝管） 除去空氣中的還原性氣體，避免影響實驗結果 保證生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收 5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O 0.0425 合格

【解析】(1)裝置中D為冷凝管，起到冷凝回流的作用，故答案為：冷凝管；

(2)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，故答案為：除去空氣中的還原性氣體，避免影響實驗結果；

(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，通入空氣的作用是保證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)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+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O，故答案為：5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O；

(5)收集E中吸收液，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，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××=2.2×10-5mol；與PH3反應的高錳酸鉀物質的量=1.11×10-3mol/L×0.020L-2.2×10-5mol=2.0×10-7mol；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=2.0×10-7mol×=1.25×10-7mol；則PH3的質量分數==0.0425mg/kg，當糧食中磷化物(以PH3計)的含量不超過0.05mgkg-1時，糧食質量合格，所以該原糧質量合格，故答案為：0.0425；合格。