实验时磷必须过量,这个不是导致实验结果偏大的原因
插入速度的问题不是主要原因,可忽略不计
实验原理如图
实验数据偏大,在其他数据准确的前提下,可能是
五氧化二磷质量偏大;磷质量偏小;氧气密度偏小;集气瓶容积偏小
对于氧气密度、集气瓶容积的数据不是测得的,是事先准备的,假定数据正确
对于磷的质量也是实现测定的了,也假定数据准确
(注明:此试验中如果磷变质,即有五氧化二磷杂质,不会使实验结果偏大
如果杂质不是很多,实际反应中仍然磷过量的话,不影响反应结果;
如果杂质过多,导致实际反应中磷不足,部分氧气没有与磷反应的话,会导致实验数据偏小)
可能原因1、装置气密性不好
此实验
红磷必须过量,也就是说,试验后有部分红磷是不反应的,原因是要保证集气瓶中的氧气全部被红磷吸收
显然,反应后,集气瓶的压强迅速减小,如果气密性不好,会有外界空气进入集气瓶,导致实际反应的氧气的量大于集气瓶内氧气的量,导致测得五氧化二磷质量偏大,实验结果偏大
可能原因2、红磷中有杂质(注:此杂质必有特征:与氮气或
二氧化碳反应,且1份反应物与反应固体产物的质量负差大于40=1份p与0.5份五氧化二磷的质量负差)
此时会导致测得氧气质量偏大(注,二氧化碳
相对分子质量=44>32=氧气相对分子质量,而氮气相对分子质量=28<32=氧气相对分子质量,所以只与氮气反应的杂质是不可能使实验结果偏大的)
例如,混有
过氧化钠,过氧化钠与空气中的二氧化碳反应(与水也反应),生成
碳酸钠(二氧化碳过量时生成
碳酸氢钠)和氧气,氧气再被五氧化二磷吸收,结果一定偏大,因为与过氧化钠反应的二氧化碳实际全部被过氧化钠和磷吸收,变成固体物质,测得氧气的质量会偏大(混有二氧化碳)
(注:杂质如果是mg的话,一般认为实验结果偏小,这里不考虑mg与氧气的反应,假定氧气全部被p吸收,mg与氮气反应,化合生成二氮花三镁,但是氮气的式量比氧气小,所以使实验结果偏小;mg与二氧化碳反应,生成c和mgo,二氧化碳被全部吸收,反应产物都是固态,且二氧化碳式量比氧气大,所以会使实验数据偏大;但是空气中氮气的含量远大于二氧化碳的含量,所以镁是与氮气反应的)
可能原因3、实验在冬天进行(实验温度过低),温度下降会导致气体密度变大,而一般我们使用的密度数据是常温下的密度数据,因此,常温下的密度数据相对实际气体密度偏小,导致实验结果偏大