Question

【题目】磷化铝（AlP）通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒的PH3气体（熔点为-132℃，还原性强）。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物（以PH3计）的含量不超过0.05mg·kg-1时，粮食质量合格；反之，粮食质量不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。

【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】

已知 C 中盛有 100 g原粮，E 中盛有 20.00 mL 1.13×10-3 mol L-1KMnO4溶液（H2SO4酸化)。请回答下列问题：

（1）仪器D的名称是____________________________。

（2）B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的O2，防止氧化装置C中生成的PH3，则A中盛装KMnO4溶液的作用是_________________________。

（3）已知MnO4-被还原为Mn2+，若0.1mol PH3恰好被0.16mol KMnO4吸收，则PH3被氧化的产物是__________，写出E中发生反应的离子方程式：_________________________

（4）收集E中吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用5.0×10-4mol L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液：

三次实验消耗Ｖ标	1	2	3
mL	11.02	11.30	10.98

①滴定达到终点的现象是：________________________________。

②数据处理：消耗Na2SO3标准溶液____mL；则该原粮中磷化物（以PH3计）的含量为______________________mg kg-1。

③若C中反应完全后，忘记通入空气即进行（4）中的滴定操作，则消耗Na2SO3标准溶液的体积____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

Answer 1

【答案】 直形冷凝管(或冷凝管) 除去空气中的还原性气体，避免影响实验结果 H3PO4（或磷酸） 5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O 锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不再变色 11.00 0.13（或 0.1275） 偏大

【解析】(1)装置中D为冷凝管，起到冷凝回流的作用，故答案为：冷凝管；

(2)依据装置图中装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，故答案为：除去空气中的还原性气体，避免影响实验结果；

(3)PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为：5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O，故答案为：H3PO4(或磷酸)；5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O；

(4)①依据滴定反应：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O，本实验中无需选择指示剂，锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不再变色，表示达到了滴定终点，故答案为：锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不再变色；

②收集E中吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中用浓度为5×10-4mol/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：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O；2KMnO4～5Na2SO3；未反应的高锰酸钾物质的量=0.0110L×5×10-4mol/L××=2.2×10-5mol；与PH3反应的高锰酸钾物质的量=1.13×10-3mol/L×0.020L-2.2×10-5mol=6.0×10-7mol；根据反应 5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O；得到定量关系为：5PH3～8KMnO4；计算得到PH3物质的量=6.0×10-7mol×=3.75×10-7mol；则PH3的质量分数==0.1275mg/kg≈0.13mg/kg，所以该原粮质量不合格，故答案为：11.00；0.13；

③准确测定PH3的含量，需要用高锰酸钾溶液全部吸收，避免产生较大误差，通入空气的作用是保证PH3全部被吸收，若C中反应完全后，忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作，则剩余的高锰酸钾偏多，滴定消耗Na2SO3标准溶液的体积偏大，故答案为：偏大。