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(2009o南通二模)[化学--选修化学与技术]磷化铝、磷化锌、磷化钙是我国目前最常见的熏蒸杀虫剂,都能与水或酸反应产生有毒气体膦(PH3),PH3具有较强的还原性,能在空气中自然.我国粮食卫生标准(GB)规定,粮食中磷化物(以PH3计)含量≤0.05mg/kg.通过下列方法对粮食中残留磷化物含量进行测定.[实验课题]粮食中残留磷化物的定量测定[实验原理]5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O[操作流程]安装蒸馏吸收装置→PH3的产生与吸收→转移褪色→亚硫酸标准溶液滴定[实验装置]C中盛有200g原粮;D、E、F各盛装1.00mL浓度为1.00×10-3mol/L的KMnO4的溶液(H2SO4酸化)(1)以磷化铝为例,写出磷化物与水反应的化学方程式______.(2)检查上述装置气密性的方法是______.(3)实验过程中,用抽气泵抽气的目的是______.(4)A中盛装KmnO4溶液是为除去空气中可能含有的______;B中盛装碱性焦性没食子酸溶液的作用是______;如去除B装置,则实验中测得的PH3含量将______.(5)收集D、E、F所得吸收液,并洗涤D、E、F,将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中,加水稀释至25mL,用浓度为5×10-4mol/L&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.
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(1)依据题干信息,磷化铝和水反应,水解生成PH3和氢氧化铝,反应的化学方程式为:AlP+3H2O=Al(OH)3↓+PH3↑;&故答案为:AlP+3H2O=Al(OH)3↓+PH3↑; (2)利用连续装置特征,结合气体压强变化,可以利用抽气泵抽气观察各装置中气体的产生,若有气泡冒出,证明气密性完好;故答案为:打开抽气泵抽气,观察各装置中是否有气泡产生;(3)准确测定PH3的含量,需要用高锰酸钾溶液全部吸收,避免产生较大误差,所以抽气泵是保证PH3全部被吸收的措施;故答案为:保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收;(4)依据装置图中装置中的试剂选择分析判断,高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体;焦性没食子酸先和碱反应,再和氧气反应可以吸收氧气;若不吸收氧气,PH3会在氧气中燃烧,用滴定方法测定的PH3减小,结果偏低;故答案为:还原性气体;除去空气中的O2;&&偏低;(5)加水稀释至25mL,用浓度为5×10-4mol/L Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液11.00mL;依据滴定反应:2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O;2KMnO4~5Na2SO3;未反应的高锰酸钾物质的量=0.0110L×5×10-4mol/L×=2.2×10-6mol;与PH3反应的高锰酸钾物质的量=1.00×10-3mol/L×0.×10-6mol=8.0×10-7mol;根据反应 5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O;得到定量关系为:5PH3~8KMnO4;计算得到PH3物质的量=8.0×10-7mol×=5.0×10-7mol;则PH3的质量分数=-7mol×34g/mol0.2kg=0.085g/kg;故答案为:0.085;
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(1)磷化铝能与水或酸反应产生有毒气体膦(PH3),与水反应结合水的结构可知磷化铝能与水反应生成氢氧化铝和PH3;(2)依据连续装置中的压强变化分析判断;(3)准确测定膦(PH3)的含量需要全部吸收;(4)高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收还原性气体;碱性焦性没食子酸溶液,焦性没食子酸先和碱反应,再和氧气反应可以吸收氧气;若不吸收氧气,PH3会在氧气中燃烧;(5)依据消耗的亚硫酸钠物质的量结合定量关系计算剩余高锰酸钾,计算吸收PH3需要的高锰酸钾物质的量,进一步计算PH3物质的量,得到PH3含量;
本题考点:
探究物质的组成或测量物质的含量.
考点点评:
本题以粮食中残留磷化氢的定量测定为命题背景,考查元素化合物知识氧化还原反应滴定及相关计算,综合考查了水解方程式的书写、非常规装置气密性的检验方法、实验原理的理解和定量测定的有关计算和误差分析等.
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