1、,白磷的制取及其系列实验新设计,一、实验目的,1.掌握白磷制取的原理、操作技能及成功关键。2.研讨白磷制取的教学方法。,二、实验用品,8400mm直玻璃导管（95料）1支，90玻璃弯管1支，125mL广口瓶1个，球形干燥管1支，双连球气唧1个，酒精灯1盏，铁架台1付。红磷，紫色石蕊溶液，酚酞溶液，5氢氧化钠溶液，脱脂棉。,三、实验原理,四、实验步骤,图1白磷的制取及其系列实验装置1、红磷 2、滴有石蕊溶液的热水3、浸有氢氧化钠溶液和酚酞溶液的脱脂棉,（1）取50mL左右的热水，放入广口瓶中，滴入810滴紫色石蕊溶液，塞上带有球形干燥管和90玻璃弯管的双孔橡皮塞，并与直玻璃导管连接好。球形干燥管
2、中放入浸有氢氧化钠溶液和酚酞溶液的脱脂棉。,（2）用长塑料吸管药匙挖取约0.1g干燥的红磷（体积约为绿豆大小），放在离直玻璃导管左端管口约10cm处，接好双连球气唧。,（3）先预热红磷两边的直玻璃导管（目的是尽量赶走管中的空气，使空气尽可能少的与磷反应，但是导管内毕竟还残留少量的空气。另外，还起干燥作用），然后固定对红磷加强热。可以观察到：直玻璃导管内有浅黄色蒸气产生，并且在红磷两边的玻璃导管内壁冷的地方有浅黄色固体附着，此固体主要是白磷。还能观察到一次短暂的白磷燃烧现象。再加热0.51min后，停止加热。,（4）用火柴药头接触酒精灯加热处的玻璃导管外壁上。可以观察到：火柴药头立即燃烧起来，说
3、明此处温度很高（200）。（此时，玻璃导管里的物质为什么没有燃烧？）,（5）让直玻璃导管冷却一会儿，再用火柴药头接触酒精灯加热处的直玻璃导管外壁上。当火柴药头不燃烧时，此时温度低于200，便用双连球气唧鼓入空气。可以观察到：直玻璃导管内的浅黄色物质燃烧起来，发出红色火焰，产生大量白烟，白烟进入广口瓶和球形干燥管中，紫色石蕊溶液变成红色，红色脱脂棉逐渐褪色。,（6）继续鼓入空气，直到无火焰出现为止。可以观察到：白磷燃烧处的直玻璃导管内壁有棕红色物质出现（此物质主要是红磷）。直玻璃导管右端的内壁和90玻璃弯管的内壁都附着白色的物质，此物质主要是五氧化二磷。,五、问题与研究,（1）“95料”玻璃导管
4、是用硼硅玻璃材料拉制的，其软化温度（700）较高，用酒精灯加热时不会变形。一般玻璃导管是用钠钙玻璃材料拉制的，其软化温度（500）较低，用酒精灯加热时会变形、弯曲。,（2）磷有多种同素异形体，其中主要的有白磷、红磷和黑磷三种。纯白磷是无色而透明的晶体，遇光即逐渐变为黄色，所以又叫黄磷。,在通常情况下，不可能将所有不可能将所有参与反应的红磷全部转化成白磷。 所以，加热产生的白磷蒸气中含有极少量未转化的红磷，致使白磷蒸气呈黄色，冷凝后的固体也呈黄色。这在白磷燃烧后管内壁有棕红色物质可以证明；若要进一步验证，可加热棕红色物质，然后冷却一会儿，再鼓入空气，又能看到白磷燃烧和白烟生成的现象。另外，可能还
5、有白磷燃烧时因氧气不足而转化为红磷。,在此实验中，为什么直玻璃导管内的白磷蒸气呈黄色，冷却后也呈黄色固体？,因为红磷升华成白磷是一个可逆过程：,（3）用直玻璃导管制取白磷的目的是尽量减少管内的空气，防止氧气与磷反应。但是，在制取白磷过程中仍有一次白磷与少量空气中的氧气发生短暂的燃烧现象。双连球气唧中的大球部分，在不鼓空气时，呈扁瘪状态，没有空气。,（4）球形干燥管内盛放浸有氢氧化钠溶液和酚酞溶液的脱脂棉的目的，一则吸收剩余的白烟，清除白烟对空气的污染，使其变成了一个环保型的实验；二则验证五氧化二磷与碱的反应，使实验现象更加鲜明、直观。,（5）用火柴药头接触直玻璃导管外壁的目的，一是说明可燃物燃烧应同时满足两个条件：可燃物与空气（或氧气）接触，温度达到着火点。二是说明自燃的物质是白磷（着火点为40）而不是红磷（着火点为240）。火柴药头含有氯酸钾、二氧化锰和硫磺等物质。氯酸钾与二氧化锰的混合物在200以上就会发生催化反应，生成氧气，放出热量；硫磺的着火点为250。所以，当火柴药头达到200时就会自动燃烧起来。,（6）用滴有紫色石蕊溶液的热水的目的，是说明五氧化二磷与热水化合，生成磷酸，使实验现象变得直观。另外，在此实验中，由于空气量不足，不可避免要有P4O6和H3PO3生成。,
