空气中氧气含量测定实验的优化改进

王胤琪　陈栋梁　徐晓明

空气里氧气含量的测定是人教版化学课程教材中一个非常经典的探究实验，教材虽然经过了多次的修订和改版，但始终都是使用红磷作为测定空气里氧气含量的实验药品。笔者在实验时发现，红磷在储存过程中容易潮解，从试剂瓶里取出的红磷往往都是潮湿的，若要把红磷引燃则要花很长的时间，在把燃烧匙中燃着的红磷伸入集气瓶的过程中，产生的P2O5不可避免地扩散到空气中。本文对上述问题进行了改进，缩短了反应时间，杜绝了P2O5的扩散。

1改进后的实验装置

改进后的实验装置如图1、图2所示。

2实验仪器和试剂

（1）实验仪器：烧杯，具支试管，试管夹，玻璃管，乳胶管，止水夹，玻璃棒，橡胶塞，酒精灯。

（2）实验试剂：白磷，CuSO4溶液。

3实验步骤和现象

（1）按图1所示的装置连接实验仪器，取一粒黄豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水放进具支试管里，取出带橡胶塞的玻璃棒，调整塞进试管内的长度能够刚好接触到试管底部的白磷。将玻璃棒置于酒精灯外焰上灼烧，把灼热的玻璃棒深入具支试管内触碰白磷并塞紧胶塞，待燃烧结束试管冷却到室温打开止水夹，蓝色CuSO4溶液倒吸进入的量约占试管容积的1/5。剩余的白磷则与CuSO4溶液反应，消除其毒性。

相关化学方程式为：

4P+O2点燃2P2O5；

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

（2）按图2所示的装置连接实验仪器，橡胶塞上的玻璃管一端扎紧一个小气球，取一粒黄豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水放进具支试管里，塞紧胶塞。将试管放在热水中引燃白磷，待燃烧停止试管恢复室温后打开止水夹，CuSO4溶液倒吸入试管。

4改进后的优点

（1）使用本改进装置进行实验所消耗药品（白磷）的量少，且白磷着火点低，比红磷更易燃烧，缩短了实验时间。

（2）装置的连接处少，可有效防止因连接处漏气而导致的测量结果不准确。

（3）使用有色的CuSO4溶液代替清水，不仅可以清晰显示容器内气压的改变，而且CuSO4溶液还可以与过量的白磷反应，起到消除白磷毒性的作用。