《空气中氧气含量的测定》实验探究.docx

《空气中氧气含量的测定》实验专题复****br/>知识梳理
空气中氧气含量的测定如右图所示。
1、可观察到的现象是 磷燃烧有大量白烟生成，打开止水夹后水进入集气瓶 内大约1/5体积处。
2、该实验设计的原理是利用 红磷燃烧耗尽密闭容器中 1/5体积的氧气，
使容器内压强减小，导致水被吸入集气瓶内大约 1/5体积。反应方程式为:4P + 5。2 =点燃2P2O5
实验后若结果偏小， 可能的原因有红磷量过少 、装置气密性不好 、没有冷却到室温就打开止水夹 。
实验后若结果偏大，可能的原因有止水夹没有夹紧 、燃烧匙伸入集气瓶过慢 。
3、 实验时选择的可燃物需具备以下条件： （1 ）能在空气中燃烧 （如铁丝不行）;（2）燃烧时只消耗
氧气 （如镁带不行）；（3）生成物不能为气体 （如硫粉、木炭等不行）。
4、 该实验还可推出，瓶内剩余 4/5体积的气体是氮气 ，其物理性质有无色无味、难溶于水 ：化学
性质有不燃烧也不支持燃烧
5、其他常见变形装置如下图:
装置形式虽然不同，但原理都是相同的，即用燃烧法测定空气中氧气的含量。
（注意：该实验应从 1、实验现象的描述； 2、实验原理；3、实验的改进；4、药品的选择；5、实验 推断的性质等五个方面去掌握）
典例解析
1、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸入瓶中并塞
上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情况。实验完毕
甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的 1/5,乙同学的广口瓶内水面上升
显大于瓶内空气体积的 1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）
①甲同学可能使用的红磷量不足， 瓶内氧气没有消耗完； ②甲同学可能未塞紧瓶
塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内；③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内 空气受热从导管逸出；④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出
①③ ②④
①②
D.①②③④
2、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为
40 mL的试管作反应容
器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际 容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。
注射器
试管 活塞前沿在
假设此实验能按照小华的设想正常进行， 且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计， 请回答下列问题:
（1） 实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从 20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞
仍能返回至20mL刻度处，则说明 。
（2） 若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现
象为 。
（3） 若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如
3、（2011 •柳州）某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气 的体积分数”实验（如图8所示），但测出的氧气的体积分数明显小于 1/5。
请你参与探究：
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：