Question

【题目】次磷酸钠（NaH2PO2）是有机合成的常用还原剂，一般制备方法是将黄磷（P4）和过量烧碱溶液混合、加热，生成次磷酸钠和PH3，PH3是一种无色、有毒且能自燃的气体。实验装置如图所示：

回答下列问题：

（1）在a中加入黄磷、活性炭粉末，打开K1，通入N2一段时间，关闭K1，打开磁力加热搅拌器，滴加烧碱溶液。

①仪器a的名称是______，已知NaH2PO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应，则次磷酸（H3PO2）是_______元弱酸。

②反应开始时，首先打开K1，通入N2一段时间，其目的是________。

③为了尽可能避免PH3造成的空气污染，拆卸装置前还要进行的一项操作是_________，a中反应的化学方程式为_______。

（2）装置c中生成NaH2PO2和NaCl，相关物质溶解度（S）如下，通过______的方法可分离出NaH2PO2固体。

（3）产品纯度测定：

取产品m g配成250mL溶液，取25mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点（氧化产物是PO43-），达到滴定终点时消耗V1 mL KMnO4标准溶液，产品纯度为________。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶 一 排尽装置中的空气，防止反应生成的PH3自燃引起爆炸 打开K1，继续通入一段时间N2 P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO4+PH3↑ 蒸发浓缩、冷却结晶 （ 1.1 V1/m）%

【解析】

制备次磷酸钠，所用的药品是P4和NaOH溶液，加热条件下二者反应生成次磷酸钠的同时也生成了PH3，所以P4发生了歧化反应；题干中给出了关于PH3性质的信息，明确指出该物质无色，有毒能自燃，所以为了避免制备过程中生成的PH3发生自燃，需要在制备前，利用N2将装置内残余的空气排尽；此外，为了避免PH3造成的空气污染，也需要对装置a的出口气体进行吸收；因此，结合PH3还原性较强的特点，利用c中的NaClO对其进行氧化吸收，而装置d则起到验证是否吸收完全的作用，若未吸收完全，则也可对PH3进行吸收；至于装置b的作用，考虑到a装置出口气体组成中含有大量的易与NaClO反应的PH3，所以起到一定的防倒吸作用，防止c中的NaClO进入a中；制备反应结束后，由于装置内会残留部分PH3，出于安全性和环保性的考虑，需要在拆解装置前，持续通一段时间的N2，以尽可能地排尽装置内残余的PH3，使其在c和d装置中被吸收。

(1)①仪器a的名称为三颈烧瓶；由于次磷酸钠不能与NaOH溶液反应，所以不能电离出H+，所以次磷酸为一元弱酸；

②由于制备过程中会生成能自燃的PH3，所以需要在制备前通一段时间的N2，排尽装置内的空气，以防止PH3自燃；

③PH3有毒，制备结束后，装置内仍会残余少量的PH3气体，出于安全性和环保性的考虑，需要在拆解装置前，再持续通一段时间的N2，使残余的PH3尽可能地排尽，使其在c和d装置内被吸收；a中发生的是P4的歧化反应，制备出次磷酸钠的同时也产生了PH3，所以方程式为：；

(2)分析题中给出的不同温度下次磷酸钠和氯化钠溶解度的表格可知，次磷酸钠溶解度随温度变化很明显，所以从混合溶液中分离次磷酸钠的方法即：蒸发浓缩，冷却结晶；

(3)在计算产品纯度时，一定要注意题干中在用样品配制成溶液后，只取了一部分进行滴定；次磷酸钠与高锰酸钾反应，由题可知，P最终被氧化成，所以有：；所以产品纯度=。