空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn):
原理 | 利用紅磷在空氣中燃燒,將瓶?jī)?nèi)氧氣消耗掉,生成五氧化二磷固體,使空氣內(nèi)壓強(qiáng)減少,在大氣壓作用下,進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。4P + 5O2![]() |
裝置 | ![]() |
步驟 | ①連接裝置,檢查裝置氣密性 ②把集氣瓶的容積分成5等份,做好記號(hào)。 ③用止水夾夾緊膠管。 ④在燃燒匙內(nèi)放入過量的紅磷。 ⑤點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷,立即伸入集氣瓶中,把塞子塞緊 ⑥待紅磷熄滅并冷卻后,打開止水閥 |
現(xiàn)象 | ①集氣瓶中有大量的白煙生成,并放出熱量 ②打開止水夾,燒杯中的水倒流到集氣瓶中,并上升到約1/5處 |
結(jié)論 | 空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為1/5。 |
實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng):
1.測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí),所用物質(zhì)應(yīng)滿足的條件:
①此物質(zhì)能夠在空氣中中燃燒,不能用鐵絲代替,鐵絲在空氣中不能燃燒
②此物質(zhì)在空氣中燃燒的時(shí)只能消耗氧氣,不能消耗其他氣體。不能選用鎂代替紅磷,因?yàn)殒V不僅與空氣中的氧氣反應(yīng),還和二氧化碳反應(yīng)。
③此物質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)只能生成固體,而不能生成氣體,一般不用木炭,硫代替紅磷。
2.實(shí)驗(yàn)失敗與成功的原因:
①裝置不漏氣是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,所以實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好,外界空氣會(huì)進(jìn)入容器,使測(cè)定結(jié)果低于1/5。
②實(shí)驗(yàn)中紅磷要過量,以消耗容器內(nèi)全部氧氣,否則會(huì)使測(cè)定結(jié)果低于1/5.
③實(shí)驗(yàn)完畢,待容器冷卻至室溫后,再打開止水夾,觀察進(jìn)水的體積,避免因溫度高,氣體膨脹,使測(cè)定結(jié)果低于1/5.
空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的改進(jìn):
1.測(cè)定原理:
(1)紅磷(白磷)在密閉的容器中燃燒,消耗氧氣,生成白色固體五氧化二磷。密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,大氣壓將水壓入容器,通過測(cè)定容器中的水的量測(cè)定氧氣在空氣中的含量。
(2)利用金屬與氧氣反應(yīng),消耗密閉容器中的氧氣使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下,推動(dòng)刻度器上的活塞移動(dòng),測(cè)出氧氣體積。
2.裝置

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(1)紅磷(白磷)燃燒,產(chǎn)生大量白煙
(2)a中睡眠上升約占鐘罩內(nèi)空氣體積的1/5
b中進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶液面以上容積的1/5
c中活塞移動(dòng)到4處
d中U形管左側(cè)液面上升至刻度1處
e中試管中液面上升至刻度1處
f中右側(cè)的活塞會(huì)左移
4.結(jié)論
空氣中氧氣體積約占空氣總體積的1/5
5.注意事項(xiàng)
(1)實(shí)驗(yàn)中紅磷要過量,以消耗容器內(nèi)全部氧氣,否則會(huì)使測(cè)定結(jié)果低于1/5.
(2)裝置不漏氣是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,所以實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好,外界空氣會(huì)進(jìn)入容器,使測(cè)定結(jié)果低于1/5。
(3)不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷(白磷)。因?yàn)榱蚧蚰咎咳紵螽a(chǎn)生的氣體會(huì)彌補(bǔ)反應(yīng)所消耗的氧氣,導(dǎo)致測(cè)得的體積不準(zhǔn)確,而細(xì)鐵絲在空氣中難以燃燒,氧氣體積幾乎不變,因此密閉空氣內(nèi)水面不上升。
(4)導(dǎo)氣管要夾緊,燃燒匙放入集氣瓶時(shí)要迅速,防止空氣受熱膨脹,從導(dǎo)氣管或集氣瓶逸出,導(dǎo)致進(jìn)入水的體積增多,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。
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