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性PH3气体（沸点-89.7℃，还原性强）。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。

在C中加入l00g原粮，E中加入20.00mL l.50×l0-3 mol·L-1 KMnO4溶液（H2SO4酸化），往C中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。

回答下列问题：

（1）仪器D的名称是____________________________________。

（2）AlP与水反应的化学方程式为______________________________________________。

（3）装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体，装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是__________________。

（4）通入空气的作用是_____________________________。

（5）装置E中PH3被氧化成磷酸，则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为___________________________。

（6）收集装置E中的吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用4.0×l0-4 mol·L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液15.00mL，Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为：________________________________，则该原粮中磷化物（以PH3计）的含量为________________mg·kg-1（写计算表达式和计算结果）。

Answer 1

【答案】 直形冷凝管（或冷凝管） AlP+3H2O= PH3↑+Al(OH)3 吸收空气中的O2 保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收 8:5 5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O = 1.275

【解析】(1)该装置为直形冷凝管或冷凝管；

(2)根据题目描述，AlP吸水产生高毒性的PH3↑，所以反应的化学方程式为AlP+3H2O= PH3↑+Al(OH)3；

(3)因为PH3具有很强的还原性，所以要除去空气中的氧气，故装置B中盛有的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的O2，防止PH3被氧化；

(4)通入空气的作用是将装置内生成的PH3气体全部排出，进入装置E中，减小实验误差；(5)在装置E中，PH3作还原剂，被氧化成磷酸，P元素的化合价升高8，MnO4－作氧化剂，被还原为Mn2+,Mn元素的化合价降低5，根据电子转移守恒可得，反应的化学方程式为：5PH3＋8KMnO4＋12H2SO4=5H3PO4＋4K2SO4＋8MnSO4＋12H2O，其中氧化剂和还原剂物质的量之比为8∶5；

(6) Na2SO3与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++

3H2O，已知KMnO4的总物质的量为n(KMnO4)= 20×10-3L×l.50×l0-3 mol·L-1=3×l0-5 mol，

则与Na2SO3反应的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)= ×n(Na2SO3) = ×(15×10-3L×4.0×10-4 mol·L-1)× =2.4×10-5 mol，所以与PH3反应的n(KMnO4)= 3×l0-5 mol-2.4×10-5 mol=0.6×10-5 mol，又PH3与KMnO4酸性溶液反应的化学方程式为5PH3＋8KMnO4＋12H2SO4=5H3PO4＋4K2SO4＋8MnSO4＋12H2O，所以原粮中磷化物（以PH3计）的含量为：= (×0.6×10-5 mol×34g/mol×103mg/g-1)/(100×10-3kg)=1.275 mg/ kg