Question

【題目】糧食倉儲常用磷化鋁(AlP)熏蒸殺蟲，AlP遇水即產(chǎn)生強還原性的PH3氣體。國家標準規(guī)定糧食中磷化物(以PH3計)的殘留量不超過0.05mg·kg－1時為合格。某小組同學(xué)用圖所示實驗裝置和原理測定某糧食樣品中磷化物的殘留量。C中加入100g原糧，E中加入20.00mL 2.50×10－4mol·L－1KMnO4溶液(H2SO4酸化)，C中加入足量水，充分反應(yīng)后，用亞硫酸鈉標準溶液滴定E中的溶液。

（1）裝置A中的KMnO4溶液的作用是________。

（2）裝置B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液吸收空氣中的O2。若去掉該裝置，則測得的磷化物的殘留量________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

（3）裝置E中PH3被氧化成磷酸，MnO4-被還原為Mn2＋，寫出該反應(yīng)的離子方程式：________。

（4）收集裝置E中的吸收液，加水稀釋至250mL，量取其中的25.00mL于錐形瓶中，用4.0×10－5 mol·L－1的Na2SO3標準溶液滴定，消耗Na2SO3標準溶液20.00 mL，反應(yīng)原理是SO32-＋MnO4-＋H＋→SO42-＋Mn2＋＋H2O(未配平)。通過計算判斷該樣品是否合格(寫出計算過程)。_________

Answer 1

【答案】吸收空氣中的還原性氣體，防止其干擾pH3的測定 偏低 5PH3＋8MnO4-＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O 25mL溶液中未反應(yīng)的n(KMnO4)＝×4×10－5mol·L－1×0.020L＝3.2×10－7mol，250mL溶液中未反應(yīng)的n(KMnO4)＝3.2×10－6mol，與PH3反應(yīng)的n(KMnO4)＝0.02L×2.50×10－4 mol·L－1－3.2×10－6 mol＝1.8×10－6 mol，n(PH3)＝n(KMnO4)＝×1.8×10－6 mol＝1.125×10－6mol，100g原糧中m(PH3)＝1.125×10－6 mol×34g·mol－1＝3.825×10－5 g，1kg原糧中磷化氫質(zhì)量＝3.825×10－4 g＝0.382 5 mg>0.05mg，所以不合格。

【解析】

(1) 根據(jù)PH3是氣體，滯留在裝置中會影響糧食中殘留磷化物含量的測定分析；

(2) 結(jié)合空氣中氧氣的氧化性和PH3的還原性分析；

(3) 利用題目已知信息，及KMnO4在酸性環(huán)境中常見的還原產(chǎn)物，利用電荷守恒、電子守恒及原子守恒書寫反應(yīng)的離子方程式；

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒計算出PH3的質(zhì)量，利用產(chǎn)品合格分析判斷即可。

（1）裝置A中的KMnO4溶液具有強氧化性，其作用是吸收空氣中的還原性氣體，防止其干擾pH3的測定；

（2）裝置B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液吸收空氣中的O2。若去掉該裝置，空氣中的氧氣就會氧化PH3氣體，則測得的磷化物的殘留量偏低；

(3)在裝置E中PH3被酸性KMnO4溶液氧化成磷酸，KMnO4 被還原為MnSO4， 同時產(chǎn)生水，根據(jù)電荷守恒、電子守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為5PH3＋8MnO4-＋24H＋=5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O；

（4）25mL溶液中未反應(yīng)的n(KMnO4)＝×4×10－5mol·L－1×0.020L＝3.2×10－7mol，250mL溶液中未反應(yīng)的n(KMnO4)＝3.2×10－6mol，與PH3反應(yīng)的n(KMnO4)＝0.02L×2.50×10－4 mol·L－1－3.2×10－6 mol＝1.8×10－6 mol，n(PH3)＝n(KMnO4)＝×1.8×10－6 mol＝1.125×10－6mol，100g原糧中m(PH3)＝1.125×10－6 mol×34g·mol－1＝3.825×10－5 g，1kg原糧中磷化氫質(zhì)量＝3.825×10－4 g＝0.382 5 mg>0.05mg，所以不合格。