白磷的制备及复合性能实验的创新设计_石蕊论文

白磷的制取及其化合物性质实验创新设计,本文主要内容关键词为:白磷论文,化合物论文,性质论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

笔者对“红磷转化为白磷、红磷和白磷着火点的比较、白磷自燃生成五氧化二磷、五氧化二磷与水反应生成酸”等实验进行了优化组合,并形成了固定的实验装置和良好的实验设计方案。经过多次实验证明,效果良好。

一、实验原理

红磷在含少量空气的具支试管内受热转化为白磷。在余热下,白磷与鼓入的空气发生自燃,燃烧生成的五氧化二磷与水化合,使浸有紫色石蕊溶液的脱脂棉变成红色。主要的有关反应化学方程式如下:

二、实验用品

20×200mm具支试管一支,10×50mm小试管一支,90°玻璃弯管一支,直玻璃导管一支,球形干燥管一支,双孔及单孔橡皮塞各一个,双链球气唧一个,酒精灯一盏,铁架台一副。红磷,紫色石蕊溶液。脱脂棉。

三、实验装置

(如图1所示)

图1 白磷的制取及其化合物性质实验装置

四、实验步骤

1.按图1所示先向具支试管中装入大约0.1g干燥的红磷(体积约为绿豆大小),装配好实验仪器 (直玻璃导管的作用是固定小试管并维持小试管内压强与外界大气压相同)。

2.点燃酒精灯,加热具支试管。可以观察到:刚开始时具支试管内有少量白烟生成,同时有短暂的燃烧现象,但立即熄灭。这是因为具支试管内有少量空气存在的缘故。继续加热,可观察到又有淡黄色蒸气产生,并在装有冷水的小试管底部凝结为黄色的固体,此固体主要是白磷。同时红磷的量不断减少。

3.加热1min~2min后,此时红磷转化至大约一半,熄灭酒精灯。

4.用气唧向具支试管内鼓入空气。可以观察到:附着在小试管底部的温度较低的白磷燃烧,而具支试管底部剩下的温度较高的红磷没有燃烧,说明白磷的着火点低于红磷。白磷自燃前,小试管内的水并没有沸腾,说明白磷的着火点低于水的沸点。白磷燃烧产生的五氧化二磷白烟被干燥管内浸有紫色石蕊溶液的脱脂棉吸收,防止污染空气。脱脂棉由紫色变为红色,说明五氧化二磷溶于水后生成了酸。

5.继续鼓入空气,直到无火焰出现为止。在此过程中,白磷燃烧产生的热量使小试管内的水温度升高,蒸气压增大,直玻璃导管可以维持小试管内压强与外界大气压保持一致。但由于白磷的量少,而且不断鼓入的空气带走了大部分热量,因此水并不会沸腾。

五、本实验的优点

1.红磷转变为白磷的现象十分明显,并可以通过进气量控制白磷燃烧;鼓入空气则白磷燃烧,停止鼓气则燃烧停止,非常生动有趣。

2.可以直观地比较白磷和红磷的着火点的高低。

3.在球形干燥管内盛放浸有紫色石蕊溶液的脱脂棉,既可以说明五氧化二磷溶于水后生成了酸,又可以吸收燃烧生成的白烟,避免了对环境的污染,使之成为一个环保型实验。

4.该组实验一气呵成,前后仅需大约三四分钟。实验仪器、药品用量少,实验装置简单,新颖,操作简洁、安全,实验现象鲜明、直观、成功率高。实验隐含的化学信息多,综合性强,富有启发性,适用于探究教学。

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