Question

11．磷化鋁（AlP）通�？勺鳛橐环N廣譜性熏蒸殺蟲劑，吸水后會立即產生高度的PH₃氣體（熔點為-132℃，還原性強）．衛(wèi)生安全標準規(guī)定，當糧食中磷化物（以PH₃計）的含量不超過0.05mg•kg^-1時，糧食質量合格；反之，糧食質量不合格．某化學興趣小組的同學通過下列方法對糧食中殘留的磷化物含量進行了研究．
【操作流程】
安裝吸收裝置→PH₃的產生與吸收→轉移KMnO₄吸收溶液→亞硫酸鈉標準溶液滴定．
【實驗裝置】

已知C中盛有100g原糧，E中盛有20.00mL1.13×10^-3mol•L^-1KMnO₄溶液（H₂SO₄酸化）．請回答下列問題：
（1）儀器D的名稱是直行冷凝管．
（2）B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O₂，防止氧化裝置C中生成的PH₃，則A中盛裝KMnO₄溶液的作用是除去空氣中的還原性氣體，避免影響實驗結果．
（3）通入空氣的作用是保證生成的PH₃全部被酸性KMnO₄溶液吸收．
（4）已知PH₃被氧化成磷酸，則E中發(fā)生反應的離子方程式為5PH₃+8MnO₄^-+24H⁺=5H₃PO₄+8Mn²⁺+12H₂O．
（5）收集E中吸收液，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，用5.0×10^-4mol•L^-1的Na₂SO₃標準溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃標準溶液11.00mL，則該原糧中磷化物（以PH₃計）的含量為0.13mg•kg^-1，該原糧質量是否合格？不合格（填“合格”或者“不合格”）．

Answer 1

分析 安裝吸收裝置→PH₃的產生與吸收→轉移KMnO₄吸收溶液→亞硫酸鈉標準溶液滴定，已知C中盛有100g原糧，E中盛有20.00mL1.13×10^-3mol•L^-1KMnO₄溶液（H₂SO₄酸化），吸收生成的PH₃，B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O₂，防止氧化裝置C中生成的PH₃，A中盛裝KMnO₄溶液的作用除去空氣中的還原性氣體，
（1）裝置中D為直行冷凝管；
（2）高錳酸鉀具有氧化性可以吸收還原性氣體；
（3）通入空氣吧生成的PH3全部趕入高錳酸鉀溶液中吸收；
（4）PH₃被酸性高錳酸鉀氧化成磷酸，高錳酸鉀被還原為錳離子，結合電子守恒和電荷守恒、原子守恒配平書寫；
（5）依據消耗的亞硫酸鈉物質的量結合定量關系計算剩余高錳酸鉀，計算吸收PH₃需要的高錳酸鉀物質的量，進一步計算PH₃物質的量，得到PH₃含量．

解答 解：（1）裝置中D為直行冷凝管，起到冷凝回流的作用，
故答案為：直行冷凝管；
（2）依據裝置圖中裝置中的試劑選擇分析判斷，高錳酸鉀溶液是強氧化劑可以吸收空氣中的還原性氣體；焦性沒食子酸先和堿反應，再和氧氣反應可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH₃會在氧氣中燃燒，
故答案為：除去空氣中的還原性氣體，避免影響實驗結果；
（3）準確測定PH₃的含量，需要用高錳酸鉀溶液全部吸收，避免產生較大誤差，通入空氣的作用是保證PH₃全部被吸收的措施；
故答案為：保證生成的PH₃全部被酸性KMnO₄溶液吸收；
（4）PH₃被酸性高錳酸鉀氧化成磷酸，高錳酸鉀被還原為錳離子，結合電子守恒和電荷守恒、原子守恒配平書寫得到離子方程式為：5PH₃+8MnO₄^-+24H⁺=5H₃PO₄+8Mn²⁺+12H₂O，
故答案為：5PH₃+8MnO₄^-+24H⁺=5H₃PO₄+8Mn²⁺+12H₂O；
（5）收集E中吸收液，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中用濃度為5×10^-4mol/L Na₂SO₃標準溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃標準溶液11.00mL；依據滴定反應：2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5Na₂SO₄+3H₂O；2KMnO₄～5Na₂SO₃；未反應的高錳酸鉀物質的量=0.0110L×5×10^-4mol/L×$\frac{2}{5}$×$\frac{250}{25}$=2.2×10^-5mol；與PH₃反應的高錳酸鉀物質的量=1.13×10^-3mol/L×0.020L-2.2×10^-5mol=6.0×10^-7mol；根據反應 5PH₃+8KMnO₄+12H₂SO₄=5H₃PO₄+8MnSO₄+4K₂SO₄+12H₂O；得到定量關系為：5PH₃～8KMnO₄；計算得到PH₃物質的量=6.0×10^-7mol×$\frac{5}{8}$=3.75×10^-7mol；則PH₃的質量分數=$\frac{3.75×1{0}^{-7}×34g/mol}{0.1kg}$=0.1275mg/kg≈0.13mg/kg，當糧食中磷化物（以PH₃計）的含量不超過0.05mg•kg^-1時，糧食質量合格，所以該原糧質量不合格，
故答案為：0.13；不合格．

點評 本題以糧食中殘留磷化氫的定量測定為命題背景，考查元素化合物知識氧化還原反應滴定及相關計算，綜合考查了水解方程式的書寫、非常規(guī)裝置氣密性的檢驗方法、實驗原理的理解和定量測定的有關計算和誤差分析等，題目難度中等．