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东莞市东坑中学李云丽 快速测定空气中氧气的体积分数 创意化学实验 课本介绍的实验方法是燃烧红磷法 如图1 图2所示 原理是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压 使水进入容器 证明氧气的体积分数约占空气的1 5 但在实验过程中存在一些问题 1 红磷的着火点较高 红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽 而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧 即红磷燃烧仅消耗80 左右的氧气 尚剩余20 左右还在容器中 所以水面不可能达到1 5的理想高度 2 实验者当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞 使容器里一部分受热膨胀的空气外逸 在容器温度还没降到室温的情况下就产生了负压 水面高度也能达到甚至超过1 5 学生看到的是一个实验成功的假象 但是却失去了实验的真实性和科学性 改进 快速 测定空气中氧气的体积分数 的方法 1 准备 如图3所示 取一支20 200mm的试管 加单孔橡胶塞 孔中插一根3cm长的短玻璃导管 玻璃导管上加一段4cm长的乳胶管 把乳胶管折回 用弹簧夹夹住 试管密闭 用500mL烧杯备400mL浓度大些的硫酸铜溶液 再备500mL水 一盏酒精灯 5克白磷 2 实验步骤 2 1取黄豆粒大小的一块白磷 用滤纸擦干水 立即放入准备的试管里 塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封 试管在酒精灯上稍作烘烤 白磷就燃烧起来 倾斜振荡试管 防止白磷粘在试管壁上 2 21min左右试管内不再产生白烟 用水擦洗试管4 5次 试管温度迅速降到室温 2 3把试管倒插入硫酸铜溶液里 如图4所示 打开弹簧夹 硫酸铜溶液立即沿乳胶管进入试管 如图5所示 捏住乳胶管 把试管从硫酸铜溶液中取出 正立试管观察 液面高度大约是试管空间高度的1 5 如图6所示 3 本实验的优点 3 1白磷在燃烧时一直在密闭的试管内进行 绝无热空气外逸 3 2白磷的着火点很低 40 即使在燃烧熄灭后仍在发生氧化反应 几乎把试管内的氧气消耗尽 硫酸铜溶液不仅能提高实验的可见度 而且能把试管里没反应的白磷蒸汽吸收 完全符合实验的真实性和
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