王胤琪 陳棟梁 徐曉明
空氣里氧氣含量的測定是人教版化學課程教材中一個非常經典的探究實驗,教材雖然經過了多次的修訂和改版,但始終都是使用紅磷作為測定空氣里氧氣含量的實驗藥品。筆者在實驗時發(fā)現,紅磷在儲存過程中容易潮解,從試劑瓶里取出的紅磷往往都是潮濕的,若要把紅磷引燃則要花很長的時間,在把燃燒匙中燃著的紅磷伸入集氣瓶的過程中,產生的P2O5不可避免地擴散到空氣中。本文對上述問題進行了改進,縮短了反應時間,杜絕了P2O5的擴散。
1改進后的實驗裝置
改進后的實驗裝置如圖1、圖2所示。
2實驗儀器和試劑
(1)實驗儀器:燒杯,具支試管,試管夾,玻璃管,乳膠管,止水夾,玻璃棒,橡膠塞,酒精燈。
(2)實驗試劑:白磷,CuSO4溶液。
3實驗步驟和現象
(1)按圖1所示的裝置連接實驗儀器,取一粒黃豆大小的白磷,用濾紙吸干表面的水放進具支試管里,取出帶橡膠塞的玻璃棒,調整塞進試管內的長度能夠剛好接觸到試管底部的白磷。將玻璃棒置于酒精燈外焰上灼燒,把灼熱的玻璃棒深入具支試管內觸碰白磷并塞緊膠塞,待燃燒結束試管冷卻到室溫打開止水夾,藍色CuSO4溶液倒吸進入的量約占試管容積的1/5。剩余的白磷則與CuSO4溶液反應,消除其毒性。
相關化學方程式為:
4P+O2點燃2P2O5;
[JP4]11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4。[JP]
(2)按圖2所示的裝置連接實驗儀器,橡膠塞上的玻璃管一端扎緊一個小氣球,取一粒黃豆大小的白磷,用濾紙吸干表面的水放進具支試管里,塞緊膠塞。將試管放在熱水中引燃白磷,待燃燒停止試管恢復室溫后打開止水夾,CuSO4溶液倒吸入試管。
4改進后的優(yōu)點
(1)使用本改進裝置進行實驗所消耗藥品(白磷)的量少,且白磷著火點低,比紅磷更易燃燒,縮短了實驗時間。
(2)裝置的連接處少,可有效防止因連接處漏氣而導致的測量結果不準確。
(3)使用有色的CuSO4溶液代替清水,不僅可以清晰顯示容器內氣壓的改變,而且CuSO4溶液還可以與過量的白磷反應,起到消除白磷毒性的作用。