四、实验步骤
1. 连接装置并检查气密性
- 将集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃导管等按图示连接好。
- 用手紧握集气瓶,若导管口有气泡冒出,松开手后,导管内形成一段水柱,则说明装置气密性良好。
2. 在集气瓶中加入少量水
- 在集气瓶中加入少量水,其作用一是吸收反应生成的五氧化二磷,防止其污染空气;二是便于观察集气瓶内的水位变化。
3. 点燃红磷并迅速伸入集气瓶中
- 用镊子夹取适量红磷,放在燃烧匙中,在酒精灯上点燃后,迅速伸入集气瓶中,并塞紧瓶塞。
- 观察到红磷燃烧,产生大量白烟。
4. 待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹
- 红磷燃烧停止后,待集气瓶冷却至室温,打开止水夹。
- 观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
五、注意事项
1. 装置气密性
- 实验前一定要检查装置的气密性,否则装置漏气,会使测量结果偏小。
2. 红磷用量
- 红磷要足量,以保证将集气瓶内的氧气完全消耗掉。如果红磷量不足,会使测量结果偏小。
3. 点燃红磷操作
- 点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中,并塞紧瓶塞,防止红磷燃烧放出的热量使集气瓶内的空气受热膨胀逸出,导致测量结果偏大。
4. 冷却至室温
- 必须待集气瓶冷却至室温后再打开止水夹,因为温度较高时,集气瓶内气体压强较大,进入集气瓶内的水的体积会偏小,从而使测量结果偏小。
5. 实验过程中的干扰因素
- 实验过程中不能用木炭、硫等代替红磷,因为木炭、硫燃烧后会生成气体,虽然消耗了氧气,但生成的气体占据了消耗掉的氧气的体积,使集气瓶内压强变化不明显,导致测量结果不准确。