Question

磷化氢(PH₃)是一种无色剧毒气体，沸点为-89.7℃，易自燃，与空气混合爆炸，微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气，现用下图装置来制取磷化氢并验证其性质。

实验开始时，先从分液漏斗向盛有PH₄I的圆底烧瓶中加入过量乙醚(无色液体，沸点34.5℃，微溶于水，不与Fe₂(SO₄)₃反应），微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧瓶中加入一定量的浓NaOH溶液继续加热。在装置C处用电热器控制温度在300℃左右，实验过程中可观察到：B装置的试管中有白色蜡状固体生成；D装置的试管中Fe₂(SO₄)₃溶液颜色由棕黄色变成淡绿色，同时也有白色蜡状固体生成。请回答：

（1）按气流方向连接装置，从左到右的顺序为：

a→______→       →      →         →f

（2）检查A中虚线框内装置的气密性的方法是____

（3）用PH₄I和烧碱反应制取PH₃的化学方程式是_____________。

（4）实验开始时，先向圆底烧瓶中加入乙醚并微热数分钟，其目的是__________。

（5）装置C中反应的化学方程式是____________；装置D中反应的离子方程式是_____________。

（6）装置B、D中的现象说明PH₃具有的化学性质是_________（填字母序号）。

A．碱性           B．不稳定性           C．还原性          D．酸性

（7）实验时处理尾气的方法是____________。

Answer

d e b c（或e d b c） 关闭活塞K，打开分液漏斗的活塞，从分液漏斗的上口向圆底烧瓶注入蒸馏水，水不能顺利地流下，则气密性好。 PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O 将空气排尽，以防止PH3在装置中燃烧（或自燃） 4PH3P4+6H2（或2PH32P+3H2） 4PH3+12Fe3+=P4↓+12Fe2++12H+（或PH3+3Fe3+=P↓+3Fe2++3H+） BC 将尾气点燃（或通入到CuSO4溶液）

【解析】制取磷化氢并验证其性质实验流程：乙醚（无色液体，沸点34.5℃，微溶于水，不与Fe2（ SO4）3反应），乙醚为易挥发的有机溶剂，实验开始时，先从分液漏斗向盛有PH4I的圆底烧瓶中加入过量乙醚，并微热数分钟，目的是将空气排尽，以防止PH3在装置中燃烧（或自燃），提供惰性气体环境，再从分液漏斗向圆底烧瓶中加入一定量的浓NaOH溶液继续加热，发生反应PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O，在装置C处用电热器控制温度在300℃左右，发生反应：4PH3P4+6H2（或2PH32P+3H2），B装置的试管中有白色蜡状固体生成为白磷，D装置的试管中Fe2（SO4）3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色，说明生成+2价的铁，磷化氢具有还原性，发生反应：4PH3+12Fe3+=P4↓+12Fe2++12H+（或 PH3+3Fe3+=P↓+3Fe2++3H+），同时也有白色蜡状固体白磷生成，据此分析解答。

（1）PH3在装置中燃烧（或自燃），为提供惰性气体环境，乙醚（无色液体，沸点34.5℃），利用其易挥发的性质，先从分液漏斗向盛有PH4I的圆底烧瓶中加入过量乙醚，并微热数分钟，目的是将空气排尽，a制取磷化氢（PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O）→，检验磷化氢的稳定性，在装置C处用电热器控制温度在300℃左右，发生反应：4PH3P4+6H2（或2PH32P+3H2），B装置的试管中有白色蜡状固体生成为白磷，连接顺序为a→d、e（或e、d、），检验磷化氢的还原性，D装置的试管中Fe2（SO4）3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色，说明生成+2价的铁，连接顺序为b、c→f，故答案为：d、e、b、c （或 e、d、b、c）；（2）检查A中虚线框内装置的气密性，关闭活塞k，打开分液漏斗的活塞，从分液漏斗的上口向圆底烧瓶注入蒸馏水，构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象液面的升降判断，若水不能顺利地流下，则气密性良好；（3）铵盐和碱反应生成氨气，N与P处在同一主族，磷盐和碱反应生成磷化氢，反应为：PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O；（4）PH3在空气中易燃烧（或自燃），装置中若空气不排尽，会自燃，所以实验开始时，先向圆底烧瓶中加入乙醚并微热数分钟，其目的是将空气排尽，以防止PH3在装置中燃烧（或自燃）；（5）装置C中反应的化学反应是磷化氢受热分解，反应为：4PH3P4+6H2（或2PH32P+3H2），装置D中磷化氢和铁离子发生氧化还原反应，反应为：4PH3+12Fe3+=P4↓+12Fe2++12H+（或PH3+3Fe3+=P↓+3Fe2++3H+）；（6）B装置的试管中有白色蜡状固体生成为白磷，为磷化氢受热分解生成的产物，说明磷化氢不稳定，装置C中磷化氢能将铁离子还原成亚铁离子4PH3+12Fe3+=P4↓+12Fe2++12H+（或PH3+3Fe3+=P↓+3Fe2++3H+），说明其具有还原性，答案为：BC；（7）磷化氢有毒，需进行尾气处理，磷化氢、氢气都能燃烧，可通过燃烧的方法进行尾气处理。