關(guān)于紅磷燃燒
生活中有很多值得我們?nèi)ヌ綄さ幕瘜W(xué)知識(shí)。上一節(jié)課中,老師給我們看了紅磷燃燒的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)很有趣,所以也引起了我的好奇。
通過(guò)查找書本和在網(wǎng)上的查詢,我得知紅磷又名赤鱗,元素符號(hào)是p,不溶于水。在416攝氏度時(shí)升華,它的蒸汽冷卻后變成白磷。而氧氣,大家都知道,我們的呼吸離不了它,同時(shí)氧氣也是很好的助燃劑,它支持燃燒。所以根據(jù)這些,紅磷燃燒的化學(xué)方程式就可得出,配平后為:4p+5o2=2p2o5.也就是我們的實(shí)驗(yàn)原理。
了解了紅磷燃燒的原理,我們就可以開始試驗(yàn)了。我們準(zhǔn)備的材料有集氣瓶,藥匙,酒精燈等。先把彈簧夾關(guān)閉,集氣瓶中加入少量水,并做上記號(hào)。然后進(jìn)行試驗(yàn),首先我們要連接裝置,并檢查裝置氣密性。然后點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入集氣瓶中,并塞緊蓋子。待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。
試驗(yàn)過(guò)程中,我們記錄下了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,主要由以下幾條:1紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙。并放出熱量。2冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中,進(jìn)入集氣瓶中的水的體積約占集氣瓶空氣總體積的五分之一。
對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我提出了很多疑問(wèn),為什么要加水?如果裝置氣密性不好會(huì)怎樣?打開彈簧夾后為什么水會(huì)倒流?而且還占集氣瓶總體積的五分之一?可以用木炭等其他可燃燒的物質(zhì)代替紅磷嗎?紅磷燃燒產(chǎn)生的大量白煙是什么?
這些問(wèn)題引起了我的好奇,于是我和同學(xué)一起討論思考,并向老師請(qǐng)教,上網(wǎng)查詢,最終我們解答了這些奧秘,原來(lái),瓶底加水是為了防止紅磷燃燒產(chǎn)生的熔融物濺落瓶底,導(dǎo)致集氣瓶炸裂;若是裝置氣密性不好的話,則會(huì)使熱量散失,使集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變小,使水面高度達(dá)不到五分之一,從而導(dǎo)致測(cè)得的空氣體積百分?jǐn)?shù)偏小;打開彈簧夾后水會(huì)倒流是因?yàn)榧瘹馄恐袎簭?qiáng)減小,而倒流進(jìn)集氣瓶中的水大約為五分之一是因?yàn)檠鯕獗旧砭驼伎諝饪傮w積的五分之一,而紅磷燃燒消耗了氧氣,使集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,所以打開彈簧夾后水流進(jìn)去補(bǔ)充;不可以用木炭代替紅磷,因?yàn)槟咎咳紵龝?huì)產(chǎn)生其他氣體,可能導(dǎo)致壓強(qiáng)沒(méi)有減少,那么最后流進(jìn)集氣瓶中的水的體積也不是五分之一;紅磷燃燒時(shí)所產(chǎn)生的白煙就是五氧化二磷小顆粒。
那什么是五氧化二磷呢?因?yàn)槲覀兦懊嬉呀?jīng)講了它的燃燒原理及過(guò)程,所以不難理解,五氧化二磷就是磷在空氣中燃燒生成的的磷氧化合物。只是它的性質(zhì)及用途是很廣泛的,下面我們就來(lái)說(shuō)一下吧。
五氧化二磷能夠溶于水,放出大量的熱,先形成偏磷酸,后變成正磷酸;在空氣中吸濕潮解,吸水性強(qiáng),并有極強(qiáng)的脫水性,甚至可以將濃硫酸脫水,生成三氧化硫;與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒;受熱或遇水分解放熱,放出有毒的腐蝕性煙氣,具有強(qiáng)腐蝕性;這就是五氧化二磷的性質(zhì)。
接下來(lái),我們可以根據(jù)它的性質(zhì)推斷出它的用途。因?yàn)樗泻軓?qiáng)的吸水性和脫水性,所以可以用來(lái)作氣體和液體的干燥劑,有機(jī)和合成的脫水劑;除此之外,它還可以用作滌綸樹脂的防靜電劑,藥品和糖的精制劑;是制取高純度磷酸,磷酸鹽,磷化物及磷酸酯的母體原料;用于制造光學(xué)玻璃、透紫外線玻璃、隔熱玻璃、和乳濁玻璃等,以提高玻璃的色散系數(shù)和透過(guò)紫外線的能力。用作干燥劑、脫水劑、糖的精制劑,并用于制取磷酸、磷化合物及氣溶膠等用作半導(dǎo)體硅的摻雜源、脫水干燥劑、有機(jī)合成縮合劑及表面活性劑。在初中化學(xué)中經(jīng)常用來(lái)檢驗(yàn)空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這些就是五氧化二磷的用途,很廣泛吧。這都是些在我們的社會(huì)和生活中廣泛應(yīng)用的,我們所學(xué)的知識(shí),其實(shí)是跟我們的生活息息相關(guān)的。
做完了實(shí)驗(yàn),我們最終的得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的五分之一。
最后我們還總結(jié)了該實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和反思。首先,實(shí)驗(yàn)應(yīng)該環(huán)保,所以我們可以用放大鏡,利用太陽(yáng)光反射來(lái)點(diǎn)燃紅磷,這樣也可以更好的保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。還有以下幾個(gè)方面我們需要注意:1紅磷要足量,否則可能會(huì)使消耗的氧氣不徹底;2裝置不能漏氣3要冷卻到室溫再讀數(shù),否則氣體會(huì)受熱膨脹,結(jié)果偏小。
了解了這么多化學(xué)知識(shí),我們不得不驚嘆,化學(xué)這門學(xué)科是如此的有趣,充滿著奧秘。一個(gè)小小的化學(xué)實(shí)驗(yàn)居然能夠引出如此多的知識(shí)!所以我們一定要善于觀察,勤于思考,在廣闊的知識(shí)海洋里,一定還有大量的知識(shí)寶藏等待我們?nèi)ネ诰颍?