Question

磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH₃气体（熔点为-132℃，还原性强、易自燃），可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物（以PH₃计）的含量低于0.05mg·kg^-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：

【操作流程】安装吸收装置→PH₃的产生与吸收→转移KMnO₄吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。

【实验装置】C中盛100 g原粮，D中盛有 20.00 mL 1.12×10^-4 mol • L^-1KMnO₄溶（H₂SO₄酸化)。

请回答下列问题：

（1）仪器C的名称是_________；原粮最好先打成粉末，其原因是_____________。

（2）磷化钙与水反应有化学方程式为_____________________________________；检查整套装置气密性良好的方法是_______________________________________。

（3）A中盛装KMnO₄溶液的作用是除去空气中的还原性气体；B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的O₂，防止___________；通入空气的作用是____________。

（4）D中PH₃被氧化成磷酸，所发生反应的离子方程式为_________________________。

（5）把D中吸收液转移至容量瓶中，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用5.0×10^-5mol • L^-1的Na₂SO₃标准溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗标Na₂SO₃准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物（以PH₃计）的含量为______mg • kg^-1，该原粮质量________（填“合格”或“不合格”）。

Answer

三颈烧瓶 使原粮中磷化物与水充分反应 Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑ 关闭K1、打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D各装置中有气泡产生则气密性良好 [或在D左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对C加热法] 氧化装置C中生成的PH3 吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收 5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O 0.0085 合格

【解析】（1）仪器C的名称是三颈烧瓶；原粮打成粉末可以增大接触面积，有利于反应充分进行；

（2）依据题干信息磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢；利用装置特征关闭K1、打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D各装置中有气泡产生则气密性良好 ；或在D左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对C加热法； 故答案为：Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑；关闭K1、打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D各装置中有气泡产生则气密性良好 [或在D左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对C加热法]

（3）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，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，通入空气的作用是保证PH3全部被吸收的措施。故答案为：氧化装置C中生成的PH3；吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收。

（4）PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为：5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O

（5）收集E中吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中用浓度为5×10−5mol/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=;与PH3反应的高锰酸钾物质的量;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;则PH3的质量分数，当粮食中磷化物(以PH3计)的含量不超过0.05mg⋅kg−1时，粮食质量合格，所以该原粮质量合格。