Question

磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH₃气体(熔点为-132℃，还原性强、易自燃)，可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物(以PH₃计)的含量低于0.05mg·kg^-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：

（操作流程）安装吸收装置→PH₃的产生与吸收→转移KMnO₄吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。

（实验装置）C中盛100g原粮，D中盛有20.00mL1.12×10^-4mol•L^-1KMnO₄溶液(H₂SO₄酸化)。

请回答下列问题：

（1）仪器E的名称是___，该仪器可否用于分液操作___？（答“能”或“不能”）

（2）以磷化钙为例，写出磷化钙与水反应除了生成PH₃之外，另一产物的电子式是___；检查整套装置气密性的方法是关闭___打开___，抽气泵缓慢抽气，若观察到___(填字母)装置中有气泡产生则气密性良好。

（3）A中盛装KMnO₄溶液的作用是___；通入空气的作用是___。焦性没食子酸可以吸收氧化性气体，若没有B装置，则实验中测得PH₃含量将___（填“偏低”、“偏高”或“不变”）

（4）D中PH₃被氧化成磷酸，所发生反应的离子方程式为___。

（5）把D中吸收液转移至容量瓶中，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用5.0×10^-5mol•L^-1的Na₂SO₃标准溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃标准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物(以PH₃计)的含量为___ mg•kg^-1。

Answer

分液漏斗 不能 K1 K2 ABD 除去空气中的还原性气体 吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收 偏低 5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O 0.0085

【解析】

根据题干信息可知，安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定，已知C中盛有100g原粮，E中盛有20.00mL1.13×10-3mol•L-1KMnO4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，据此分析解答。

(1)由E的结构可知，E为球形分液漏斗；梨形分液漏斗下端小，萃取完成以后分液时较容易，球形分液漏斗不能用于分液操作；

(2)磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢，Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑，另一产物氢氧化钙的电子式为，检查装置气密性的方法是关闭K1打开K2，抽气泵缓慢抽气，若观察到ABD装置中有气泡产生则说明装置气密性良好；

(3)依据装置图进行分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂，可以吸收空气中的还原性气体；通入空气，吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收，减小实验误差；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氧气,防止氧化装置C中生成的PH3，若没有B装置，PH3部分被氧气氧化，则实验中测得PH3含量将偏低；

(4)PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为：5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O；

(5)根据2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O反应可知，25毫升溶液中剩余KMnO4的量为[5.0×10-5×11×10-3]×=2.2×10-7mol；那么250毫升溶液中剩余KMnO4的量为×2.2×10-7mol=2.2×10-6mol；与PH3反应的高锰酸钾物质的量=20×1.12×10-4×10-3mol-2.2×10-6mol=4.0×10-8mol，根据5PH3+8MnO+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O反应关系可知，消耗PH3的量为[4×10-8]×mol；C中盛100g原粮，含有PH3的量[4×10-8]×mol，质量为85×10-8g，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为0.0085mg•kg-1。