空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化改進(jìn)

王胤琪　陳棟梁　徐曉明

空氣里氧氣含量的測(cè)定是人教版化學(xué)課程教材中一個(gè)非常經(jīng)典的探究實(shí)驗(yàn)，教材雖然經(jīng)過(guò)了多次的修訂和改版，但始終都是使用紅磷作為測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)藥品。筆者在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅磷在儲(chǔ)存過(guò)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(zhǎng)的時(shí)間，在把燃燒匙中燃著的紅磷伸入集氣瓶的過(guò)程中，產(chǎn)生的P2O5不可避免地?cái)U(kuò)散到空氣中。本文對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，杜絕了P2O5的擴(kuò)散。

1改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1、圖2所示。

2實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)試劑：白磷，CuSO4溶液。

3實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象

（1）按圖1所示的裝置連接實(shí)驗(yàn)儀器，取一粒黃豆大小的白磷，用濾紙吸干表面的水放進(jìn)具支試管里，取出帶橡膠塞的玻璃棒，調(diào)整塞進(jìn)試管內(nèi)的長(zhǎng)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(nèi)觸碰白磷并塞緊膠塞，待燃燒結(jié)束試管冷卻到室溫打開止水夾，藍(lán)色CuSO4溶液倒吸進(jìn)入的量約占試管容積的1/5。剩余的白磷則與CuSO4溶液反應(yīng)，消除其毒性。

相關(guān)化學(xué)方程式為：

4P+O2點(diǎn)燃2P2O5；

[JP4]11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4。[JP]

（2）按圖2所示的裝置連接實(shí)驗(yàn)儀器，橡膠塞上的玻璃管一端扎緊一個(gè)小氣球，取一粒黃豆大小的白磷，用濾紙吸干表面的水放進(jìn)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(fù)室溫后打開止水夾，CuSO4溶液倒吸入試管。

4改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）使用本改進(jìn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所消耗藥品（白磷）的量少，且白磷著火點(diǎn)低，比紅磷更易燃燒，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

（2）裝置的連接處少，可有效防止因連接處漏氣而導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)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(nèi)氣壓的改變，而且CuSO4溶液還可以與過(guò)量的白磷反應(yīng)，起到消除白磷毒性的作用。