Question

【題目】磷化鋁(A1P)是一種廣譜性熏蒸殺蟲(chóng)劑，主要用于熏殺貨物的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過(guò)下列方法對(duì)糧食中殘留的磷化物含量進(jìn)行了探究。

【査閱資料】

①磷化鋁(A1P)吸水后會(huì)立即產(chǎn)生高毒性的PH3氣體(溶點(diǎn)為-132℃，還原性強(qiáng))。

②焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液有很強(qiáng)的還原性，常溫下易與O2、Cl2等物質(zhì)反應(yīng)。

③國(guó)家衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)糧食中磷化物(以PH3計(jì))的含量不超過(guò)0.05mg·kg-1時(shí)，糧食質(zhì)量合格；反之，糧食質(zhì)量不合格。

【實(shí)驗(yàn)裝置】

已知：B中盛有足量的焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液，C中盛有100g原糧，E中盛有20.00 mL1.11×10-3mol·L-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器D冷卻水的進(jìn)水方向是_____________(填“a”或“b”）。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入空氣的作用是___________。

(3)吸收裝置E中PH3被氧化成磷酸，則E中反應(yīng)的離子方程式為________________。

(4)實(shí)驗(yàn)后收集E中吸收液，加水稀釋至250mL，從中取25.00mL溶液于錐形瓶中，用5.0×10-4mol·L-1的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，請(qǐng)計(jì)算該原糧中磷化物（以PH3計(jì)）的含量為__________mg·kg-1，該原糧質(zhì)量是否合格？__________(填“合格”或“不合格”）。

(5)實(shí)驗(yàn)中若去掉B裝置，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果______________(填“偏高”、“偏低”或不變”）。

Answer 1

【答案】 a 將產(chǎn)生的PH3從C中排出，被酸性KMnO4溶液吸收，減少實(shí)驗(yàn)誤差 5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O 0.0425 合格 偏低

【解析】安裝吸收裝置→PH3的產(chǎn)生與吸收→轉(zhuǎn)移KMnO4吸收溶液→亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，已知C中盛有100g原糧，E中盛有20.00mL1.13×10-3molL-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)，吸收生成的PH3，B中盛裝焦性沒(méi)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)冷凝管中冷卻水的水流方向是低進(jìn)高出，即儀器D中冷卻水的進(jìn)水方向是a，出水方向是b；

(2)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，通入空氣的作用是保證PH3全部被吸收的措施；

(3)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(jié)合電子守恒和電荷守恒、原子守恒配平書(shū)寫(xiě)得到離子方程式為：5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O；

(4)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(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=0.011L×5×10-4mol/L××=2.2×10-5mol；與PH3反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量=1.11×10-3mol/L×0.020L-2.2×10-5mol=2.0×10-7mol；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=2.0×10-7mol×=1.25×10-7mol；則PH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==0.0425mg/kg，當(dāng)糧食中磷化物(以PH3計(jì))的含量不超過(guò)0.05mgkg-1時(shí)，糧食質(zhì)量合格，所以該原糧質(zhì)量合格；

(5)B裝置是除去空氣中的氧氣，若去掉B裝置空氣中氧氣會(huì)氧化PH3，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏低。