Question

【题目】磷化铝(AlP)是一种常用于粮食仓储的广谱性熏蒸杀虫剂，遇水立即产生高毒性气体 PH3(沸点－89.7℃，还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.0500 mg/kg时为质量合格，反之不合格。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定某粮食样品 中残留磷化物的质量以判断是否合格。

在C中加入100g原粮，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)PH3的电子式为___________。仪器C的名称是___________。

(2)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是___________通入空气的作用是______________________。

(3)PH3也可被NaClO氧化可用于制备NaH2PO2，制得的NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍， 同时生成磷酸和氯化物，请写出化学镀镍的化学方程式为______________________________。

(4)装置E中PH3被氧化成磷酸，充分反应后的吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用4.0×10－5mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液 20.00mL，Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为：SO32－+MnO4－+H+→SO42－+Mn2++H2O(未配平)，则滴定终点的现象为______________________________________________。

该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为__________________mg/kg。（保留三位有效数字）。

Answer 1

【答案】 三颈烧瓶 吸收空气中的还原性气体，以免使测定结果偏高。 排出装置中空气；保证生成的PH3全部被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收 2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl 滴最后一滴标准液时，溶液由浅紫色变为无色，且30秒不变色 0.383

【解析】

(1)根据P、H原子结构，分析书写出PH3的电子式；结合示意图辨析仪器；

(2)根据酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性分析；根据PH3是气体，滞留在装置中会影响粮食中残留磷化物含量的测定分析；

(3)根据电子得失守恒分析解答；

(4)根据KMnO4溶液的颜色判断，根据氧化还原反应中电子守恒计算。

(1)由于P、H两元素通过共价键结合形成化合物，H原子核外只有一个电子，只能形成一对共用电子对；P原子最外层有5个电子，可结合3个H原子形成三对共用电子对，达到8电子的稳定结构，PH3的电子式是；由示意图可知仪器C的名称是三颈烧瓶；

(2)由于空气中也含有还原性气体会干扰后续的实验，因此A中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收空气中的还原性气体，以免使测定结果偏高；AlP与水发生反应产生Al(OH)3和PH3，PH3是气体，会有一部分滞留在三颈烧瓶上部空间内，若通入空气，就可以将三颈烧瓶中空气内的PH3全部赶到E内，被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收，以减小实验误差；

(3)NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍，同时生成磷酸和氯化物，反应中Ni元素化合价从+2价降低到0价，P元素化合价从+1价升高到+5价，所以根据电子得失守恒可知化学镀镍的化学方程式为2NiCl2+NaH2PO2+2H2O＝2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl。

(4)由于酸性高锰酸钾溶液显紫色，则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液时，溶液由浅紫色变为无色，且30秒不变色；根据题意可知KMnO4得到电子的物质的量与PH3、Na2SO3失去的电子的物质的量相等，2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4)，带入数值：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；则该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为0.03825mg÷0.1kg＝0.383mg/kg。