Question

16．磷化氫（PH₃）是一種無色劇毒氣體，沸點一89.7C|C，易自燃，與空氣混合易爆炸，微溶于水．其制取原理類似于實驗室制氨氣，現(xiàn)用如圖裝置來制取磷化氫并驗證其性質(zhì)．

實驗開始時，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚（無色液體，沸點34.5℃，微溶于水，不與Fe₂（ S0₄）₃反應(yīng)），微熱數(shù)分鐘后再從分液漏斗向圓底燒瓶中加入一定量的濃NaOH溶液繼續(xù)加熱．在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，實驗過程中可觀察到：B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成；D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，同時也有白色蠟狀固體生成．請回答：
（1）按氣流方向連接裝置，從左到右的順序為：a→d（e）→e（d）→b→c→f
（2）檢查A中虛線框內(nèi)裝置的氣密性的方法是關(guān)閉活塞k，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗的上口向圓底燒瓶注入蒸餾水，水不能順利地流下，則氣密性良好．
（3）用PH41和燒堿反應(yīng)制取PH₃的化學(xué)方程式是PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O．
（4）實驗開始時，先向圓底燒瓶中加入乙醚并微熱數(shù)分鐘，其目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃）．
（5）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂）；裝置D中反應(yīng)的離子方程式是4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺）．
（6）裝置B．D中的現(xiàn)象說明PH₃具有的化學(xué)性質(zhì)是BC（填字母序號）．
A．堿性    B．不穩(wěn)定性    C．還原性    D．酸性
（7）實驗時處理尾氣的方法是將尾氣點燃．．

Answer 1

分析 制取磷化氫并驗證其性質(zhì)實驗流程：乙醚（無色液體，沸點34.5℃，微溶于水，不與Fe₂（ S0₄）₃反應(yīng)），乙醚為易揮發(fā)的有機溶劑，實驗開始時，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃），提供惰性氣體環(huán)境，再從分液漏斗向圓底燒瓶中加入一定量的濃NaOH溶液繼續(xù)加熱，發(fā)生反應(yīng)PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O，在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂），B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，說明生成+2價的鐵，磷化氫具有還原性，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），同時也有白色蠟狀固體白磷生成．
（1）根據(jù)實驗?zāi)康南扰叛b置中的空氣，防止反應(yīng)物磷化氫、生成物白磷燃燒，然后，加入氫氧化鈉，制取硫化氫，硫化氫分解，B觀察反應(yīng)的產(chǎn)物，最后檢驗鐵離子和磷化氫的反應(yīng)，據(jù)此連接裝置；
（2）裝置氣密性檢驗的原理是：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；
（3）N與P處在同一主族，根據(jù)碘化氨合堿的反應(yīng)書寫反應(yīng)方程式；
（4）乙醚為易揮發(fā)的有機溶劑，實驗開始時，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡；
（5）磷化氫受熱分解生成白磷、氫氣，磷化氫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和白磷；
（6）裝置B中磷化氫受熱分解，說明磷化氫不穩(wěn)定，裝置C中磷化氫能將鐵離子還原成亞鐵離子，說明其具有還原性；
（7）磷化氫、氫氣都能燃燒，可通過燃燒的方法進行尾氣處理．

解答 解：（1）PH₃在裝置中燃燒（或自燃），為提供惰性氣體環(huán)境，乙醚（無色液體，沸點34.5℃），利用其易揮發(fā)的性質(zhì)，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡，a制取磷化氫（PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O）→，檢驗磷化氫的穩(wěn)定性，在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂），B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，連接順序為a→d、e（或e、d、），檢驗磷化氫的還原性，D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，說明生成+2價的鐵，連接順序為b、c→f，
故答案為：d、e、b、c （或 e、d、b、c）；
（2）檢查A中虛線框內(nèi)裝置的氣密性，關(guān)閉活塞k，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗的上口向圓底燒瓶注入蒸餾水，構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象液面的升降判斷，若水不能順利地流下，則氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉活塞k，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗的上口向圓底燒瓶注入蒸餾水，水不能順利地流下，則氣密性良好．（2分）
（3）銨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣，N與P處在同一主族，磷鹽和堿反應(yīng)生成磷化氫，反應(yīng)為：PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O，
故答案為：PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O；
（4）PH₃在空氣中易燃燒（或自燃），裝置中若空氣不排盡，會自燃，所以實驗開始時，先向圓底燒瓶中加入乙醚并微熱數(shù)分鐘，其目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃），
故答案為：將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃）；
（5）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是磷化氫受熱分解，反應(yīng)為：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂），裝置D中磷化氫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為：4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），
故答案為：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂）；4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺）；
（6）B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，為磷化氫受熱分解生成的產(chǎn)物，說明磷化氫不穩(wěn)定，裝置C中磷化氫能將鐵離子還原成亞鐵離子4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），說明其具有還原性，
故答案為：BC；
（7）磷化氫有毒，需進行尾氣處理，磷化氫、氫氣都能燃燒，可通過燃燒的方法進行尾氣處理，
故答案為：將尾氣點燃．

點評 本題考查了磷化氫的化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，注意必須明確實驗的先后順序及使用的試劑、出現(xiàn)的現(xiàn)象，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識的考查，培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力和化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>