安全火柴

关于磷元素及其单质的一些问题

王笃年

【期刊名称】《高中数理化》

【年(卷我的父亲作文600字 ),期】2016(000)013

【总页数】2页(P88-89)

【作者】王笃年

【作者单位】北京十一学校

【正文语种】中文

1)红磷不易溶于水,为什么长期放置时会变为黏稠的糊状物?

磷的单质都不易溶于水,但它们都非常易被氧化为易溶于水的氧化物,如P4O6、

P4O10等,这些氧化物都容易与水反应:

白磷的氧化非常迅速,暴露在空气励志的句子致自己简短 中很容易因氧化积累热量导致自燃(故实验室里少

量的白磷都是保存在冷水中);红磷比白磷化学性质略稳定一些,但若长期和空气接触,

其表面也易被氧化为氧化物,因该氧化过程不是非常迅速,氧化过程中产生的热量会

散失到周围空气里去,所以红广东十大温泉排名 磷一般不会自燃,而是表面氧化产物与水化合形成的各

种含氧酸吸水潮解,形成溶液．因此,要想把已经“潮湿”溥仪的一生 的红磷变干燥,可用水洗涤

后过滤,再在短时间内把红磷表面的水分吹干．

与红磷在空气中的氧化一样,保存在冷水中的白磷也易被水中的溶氧氧化为含氧酸,

故长期保存白磷的水呈酸性,滴入石蕊溶液时会变红．

2)红磷的升华是物理变化还是化学变化?

把红磷隔绝空气加热到416℃,它就会升华变为磷的蒸气,该蒸气(分子式P4)凝结后

得到的固体不再是红磷本身,而是白磷．同素异形体之间的转化属于化学变化,所以

红磷升华属于化学变化．红磷升华过程中的微观变化可以用图1表示.

3)白磷和红磷分别是如何制取的?

磷元素在自然界中主要以的形式存在,要获得磷的单质,必须采用还原的策略．工业

上首先用焦炭高温还原磷矿石粉末获家乡的变化征文 得白磷:

把从反应器中逸出的蒸气通入冷水冷凝,即可获得固态白磷．

由于白磷太过活泼,除了军事上用作烟幕弹、燃烧弹,少量用于制造高纯度磷酸外,并

无特别多的用途,所以一般把它隔绝空气加热到260℃,使它慢慢转化为用途更广泛

的红磷．因为红磷性质相对稳定,大量用作制造安全火柴、发令香草豆荚 枪火药等．

4)为什么生产高纯度的磷酸要用白磷为原料?

工业上生产安宁近义词 磷酸的主要方法是用磷矿石或磷灰石与浓硫酸反应:

把矿石粉碎后和浓硫酸混合搅拌,待其充分反应后滤除CaSO4即得粗磷酸,粗磷酸

可直接应用于磷肥(主要是指重过磷酸钙Ca(H2PO4)2)的生产．此法制造的磷酸中

不可避免地混有来自矿石的一些可溶性杂质,提纯比较困难．

如何获得高纯度的磷酸,人们想到了磷单质比较容易通过蒸馏或升华法提纯的性质,

通过提纯白磷,再利用白磷在纯氧中燃烧的办法获取高纯度P4O10,用此高纯度

P4O10与热水作用,就可以获得高纯度磷酸了．这一生产思路和工业上通过“粗硅

高纯度高纯硅”途径获得高纯度硅单质非常相似．

5)为什么使用红磷制造的火柴叫安全火柴，其工作原理是怎样的?

在安全火柴出现之前,人们已经在制造随身携带的火种方面进行了无数次的尝

试．如中国早在南北朝时期,就有将硫磺沾在小木棒上,借助于火种或火刀、火石,方

便地引燃木条的记录,这种沾有硫磺的木条可视为最原始的火柴;欧洲的古罗马时期,

大街上也有出售类似引火物的;17世纪后期,欧洲科学家提炼出了白磷,人们利用白

磷极易在空气中自燃这一特性,在小木棒一端沾上硫磺,然后再沾白磷而引火;19世

纪早期,欧洲人还发明了将氯酸钾和糖用树胶粘在小木棒上,使用时沾上浓硫酸而发

火的“分体式火柴”．显然,这些“火柴”都比现在的安全火柴复杂难用,不易推

广．后来,人们开发了直接把白磷固定在小木条一端,使用时不管在什么物体上一划

即可引燃的火柴,但是由于白磷剧毒且极易自燃,这种火柴的保存有很大的问题．那

时火柴都是每根单独包装、出售的．虽然相对于上述各种“火柴”使用方便一些了,

但还不属于安全火柴．19世纪中叶,科学家研制出性质相对稳定且无毒的红

磷．1855年,瑞典科学家J.E.伦

小小的一根火柴,其中蕴含着非常多的化学知识．目前广泛使用的安全火柴,仍由火

柴头、火柴皮两部分构成．火柴皮侧面一般涂有红磷、玻璃粉(增大摩擦力)和黏合

剂(增强附着力)组成的混合物．火柴杆则事先浸入硼砂(Na2B4O710H2O)或磷酸

铵((NH4)3PO4)的溶液中处理后干燥,以控制其燃烧速度,增加安全性;在将要做火柴

头的部位蘸一些石蜡油,然后将其浸入黏合剂、上色剂、可燃物(主要是硫与Sb2S3)

和氧化剂(主要是KClO3、MnO2等)的混合物中取出干燥．在划火柴时,摩擦产生

的热量首先使擦下的极微量红磷燃烧,所以火柴擦燃的瞬间我们会看到一股白烟鹅的英语怎么读

(P4O10)，继而依次引燃火柴头上的硫和三硫化二锑等易燃物、石蜡、火柴杆,这

些可燃物的着火点是依次升高的,该过程中会闻到SO2的刺激性气味，氯酸钾

(MnO2催化下)的作用是分解放出氧气,帮助燃烧．