Question

今年我國(guó)農(nóng)村發(fā)生多起農(nóng)戶(hù)用磷化鋁對(duì)糧食進(jìn)行熏蒸防蟲(chóng)，產(chǎn)生的有毒氣體導(dǎo)致人中毒甚至死亡事件．磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣是我國(guó)目前最常見(jiàn)的熏蒸殺蟲(chóng)劑的主要成分，它們都能與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體PH₃，PH₃具有較強(qiáng)的還原性，能在空氣中自燃．我國(guó)糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，糧食中磷化物（以PH₃計(jì)）含量≤0.05mg?kg^-1．現(xiàn)用如下裝置測(cè)定糧食中殘留磷化物含量．
已知：5PH₃+8KMnO₄+12H₂SO₄=5H₃PO₄+8MnSO₄+4K₂SO₄+12H₂O   C中盛有200g原糧；D、E、F各盛裝1.00mL濃度為1.00×10^-3 mol?L^-1的KMnO₄的溶液（H₂SO₄酸化）．
（1）寫(xiě)出磷化鋁與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）檢查上述裝置氣密性的方法是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用抽氣泵抽氣的目的是

 

．
（4）A中盛裝KMnO₄溶液是為除去空氣中可能含有的

 

；B中盛裝堿性焦性沒(méi)食子酸溶液的作用是

 

；如去除B裝置，則實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的PH₃含量將

 

．
（5）收集D、E、F所得吸收液，并洗滌D、E、F，將吸收液、洗滌液一并置于錐形瓶中，加水稀釋至25mL，用濃度為5×10^-4 mol?L^-1 Na₂SO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液11.00mL，則該原糧中磷化物（以PH₃計(jì)）的含量為

 

mg/kg．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）磷化鋁能與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體膦（PH₃），與水反應(yīng)結(jié)合水的結(jié)構(gòu)可知磷化鋁能與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和PH₃；
（2）依據(jù)連續(xù)裝置中的壓強(qiáng)變化分析判斷；
（3）準(zhǔn)確測(cè)定膦（PH₃）的含量需要全部吸收；
（4）高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑可以吸收還原性氣體；堿性焦性沒(méi)食子酸溶液，焦性沒(méi)食子酸先和堿反應(yīng)，再和氧氣反應(yīng)可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH₃會(huì)在氧氣中燃燒；
（5）依據(jù)消耗的亞硫酸鈉物質(zhì)的量結(jié)合定量關(guān)系計(jì)算剩余高錳酸鉀，計(jì)算吸收PH₃需要的高錳酸鉀物質(zhì)的量，進(jìn)一步計(jì)算PH₃物質(zhì)的量，得到PH₃含量．

解答： 解：（1）依據(jù)題干信息，磷化鋁和水反應(yīng)，水解生成PH₃和氫氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AlP+3H₂O=Al（OH）₃↓+PH₃↑，
故答案為：AlP+3H₂O=Al（OH）₃↓+PH₃↑；
（2）利用連續(xù)裝置特征，結(jié)合氣體壓強(qiáng)變化，可以利用抽氣泵抽氣觀察各裝置中氣體的產(chǎn)生，若有氣泡冒出，證明氣密性完好；
故答案為：打開(kāi)抽氣泵抽氣，觀察各裝置中是否有氣泡產(chǎn)生；
（3）準(zhǔn)確測(cè)定PH₃的含量，需要用高錳酸鉀溶液全部吸收，避免產(chǎn)生較大誤差，所以抽氣泵是保證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）依據(jù)裝置圖中裝置中的試劑選擇分析判斷，高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑可以吸收空氣中的還原性氣體；焦性沒(méi)食子酸先和堿反應(yīng)，再和氧氣反應(yīng)可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH₃會(huì)在氧氣中燃燒，用滴定方法測(cè)定的PH₃減小，結(jié)果偏低；
故答案為：還原性氣體；除去空氣中的O₂； 偏低；
（5）加水稀釋至25mL，用濃度為5×10^-4mol/L Na₂SO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液11.00mL；依據(jù)滴定反應(yīng)：2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5Na₂SO₄+3H₂O；2KMnO₄～5Na₂SO₃；未反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量=0.0110L×5×10^-4mol/L×

2

5

=2.2×10^-6mol；與PH₃反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量=1.00×10^-3mol/L×0.0030L-2.2×10^-6mol=8.0×10^-7mol；根據(jù)反應(yīng) 5PH₃+8KMnO₄+12H₂SO₄=5H₃PO₄+8MnSO₄+4K₂SO₄+12H₂O；得到定量關(guān)系為：5PH₃～8KMnO₄；計(jì)算得到PH₃物質(zhì)的量=8.0×10^-7mol×

5

8

=5.0×10^-7mol；則PH₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.0×10-7mol×34g/mol

0.2kg

=0.085g/kg；
故答案為：0.085．

點(diǎn)評(píng)：本題以糧食中殘留磷化氫的定量測(cè)定為命題背景，考查元素化合物知識(shí)氧化還原反應(yīng)滴定及相關(guān)計(jì)算，綜合考查了水解方程式的書(shū)寫(xiě)、非常規(guī)裝置氣密性的檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理的理解和定量測(cè)定的有關(guān)計(jì)算和誤差分析等．