题目内容

【题目】粮食仓储常用磷化铝(AlP)熏蒸杀虫，AlP遇水即产生强还原性的PH3气体。国家标准规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.05mg·kg-1为合格。某小组同学用如图所示实验装置和原理测定某粮食样品中磷化物的残留量。C中加入100g原粮，E中加入20.00mL 2.50×10-4mol·L-1 KMnO4溶液(H2SO4酸化)，向C中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中的溶液。

（1）反应后继续通入空气的作用是_______。

（2）装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的_______（填化学式）。

（3）装置E中PH3被氧化成磷酸，MnO被还原为Mn2＋，则PH3和MnO反应的物质的量之比为_______。

（4）收集装置E中的吸收液，加水稀释至250mL，移取其中的25.00mL于锥形瓶中，用6.0×10-5mol·L-1的Na2SO3标准溶液滴定，消耗Na2SO3标准溶液20.00 mL，反应原理是：SO＋MnO＋H+= SO＋Mn2+＋H2O(未配平)。通过计算判断该样品是否合格(写出计算过程)_____。

【答案】排尽装置C中残留的PH3气体，使PH3被E中KMnO4溶液完全吸收 O2 5∶8 25 mL吸收液中残留的KMnO4：

n(KMnO4、残留)＝×6.0×10-5 mol·L-1×20×10-3L＝4.8×10-7 mol

250 mL吸收液中反应的KMnO4：

n(KMnO4、反应)=2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L－4.8×10-7mol×

＝2×10-7mol

n(PH3)＝2×10-7mol ×＝1.25×10-7mol

m(PH3)＝1.25×10-7mol×34 g·mol-1＝4. 25×10-6g

磷化物的残留量： ＝0.0425mg·kg-1＜0.05mg·kg-1，所以合格。

【解析】

C中盛有100g原粮，E中盛有20.00mL 2.50×10-4 mol/L的KMnO4溶液（H2SO4酸化），吸收生成的PH3，B中盛装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，A中盛装KMnO4溶液的作用除去空气中的还原性气体；

（1）通入空气把生成的PH3全部赶入高锰酸钾溶液中吸收，则反应后继续通入空气的作用是排尽装置C中残留的PH3气体，使PH3被E中KMnO4溶液完全吸收；

（2）氧气能氧化PH3，因此应除去氧气；
（3）装置E中PH3被氧化成磷酸，高锰酸钾溶液被还原生成锰离子，同时还有水生成；

（4）E中盛有20.00mL 2.50×10-4 mol/L的KMnO4溶液（H2SO4酸化），用于吸收生成的PH3，发生反应：5PH3+8MnO+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O；Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，利用方程式5SO+2MnO+6H+=5 SO+2Mn2++3H2O计算剩余的KMnO4的物质的量，进而计算与PH3反应的KMnO4的物质的量，再列比例计算PH3的物质的量，进而计算PH3的残留量。

（1）通入空气把生成的PH3全部赶入高锰酸钾溶液中吸收，则反应后继续通入空气的作用是排尽装置C中残留的PH3气体，使PH3被E中KMnO4溶液完全吸收；

（2）B中盛装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；

（3）装置E中PH3被氧化成磷酸，MnO被还原为Mn2＋，同时还有水生成，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒写出该反应的离子方程式为：5PH3+8MnO+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O，则PH3和MnO反应的物质的量之比为5∶8；

（4）25 mL吸收液中残留的KMnO4：

n(KMnO4、残留)=×6.0×10-5mol·L-1×20×10-3L=4.8×10-7mol

250 mL吸收液中反应的KMnO4：

n(KMnO4、反应)＝2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L－4.8×10-7mol×=2×10-7mol

n(PH3)=2×10-7mol ×=1.25×10-7mol

m(PH3)=1.25×10－7mol×34g·mol-1=4. 25×10-6g

磷化物的残留量： =0.0425mg·kg-1＜0.05mg·kg-1，所以合格；

n(KMnO4、残留)=×6.0×10-5 mol·L-1×20×10-3L=4.8×10-7 mol

250 mL吸收液中反应的KMnO4：

n(KMnO4、反应)=2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L-4.8×10-7mol×=2×10-7mol

n(PH3)=2×10-7 mol ×=1.25×10-7 mol

m(PH3)=1.25×10－7 mol×34 g·mol-1=4. 25×10－6 g

磷化物的残留量：=0.0425 mg·kg-1＜0.05 mg·kg-1，所以合格。

练习册系列答案
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