测定空气中氧气含量

测定空气中氧气含量初中化学孙雪婧

测定空气中氧气含量一直是中考的热门试验，出题频率非常高。常以选择题或者试验题形式出题。分数值一般在1-3分，我下面举了一道例题，是一道试验题，所占分数值为3分。可见虽然只是一种试验，但是考点和变式诸多，所以请大家仔细听，并做好笔记。学习目的：1、掌握空气中氧气含量的测定措施，试验原理、试验环节、注意事项、误差分析等。（要点）2、学会有关测定空气中氧气含量试验的解题技巧，经过例题来验证自己的知识点掌握情况。3、经过分组试验及分析研讨，培养动手能力、抽象思维及推理能力，能够独立设计试验，改善试验装置。（难点）

怎样测定空气中氧气的含量？消耗掉氧气？

有什么办法看到消耗掉氧气所占的体积？

水倒吸一、试验原理及药物的选择决定密闭装置内压强大小的原因

1、装置内气体的量2、温度气体越多压强越大气体越少压强越小温度越高压强越大温度越低压强越小选用试验药物，消耗装置内空气中的氧气，使瓶内气体量减小，在温度不变的情况下，使瓶内压强减小，外界大气压将水压入装置内，从而得出空气中氧气含量的多少。试验药物应该满足什么条件呢？★药物的选择比一比、选一选所选药物能够只和空气中的氧气发生反应，且产物为固态或液态，不产生其他气体。物质物质状态空气中的反应情况与氧气反应后产物状态碳固态只与空气中氧气反应气态硫固态只与空气中氧气反应气态磷固态只与空气中氧气反应固态镁固态与空气中氧气、二氧化碳、氮气反应固态铁固态空气中不燃烧，只在纯氧中燃烧固态铜固态只与空气中氧气反应固态★二、测定空气里氧气的含量1.试验装置：集气瓶、燃烧匙、直角导管、止水夹（弹簧夹）、烧杯2.试验药物：红磷选择药物的条件：（1）只能与空气中的氧气反应；（2）与空气中的氧气反应不能生成气体。3.试验原理：红磷在密闭的集气瓶中与空气中的氧气反应，使集气瓶中的气体降低，瓶内压强减小，烧杯内水沿着导管进入集气瓶，氧气降低多少，水就进入多少，进入集气瓶中水的体积就等于消耗的氧气的体积。4、试验环节（1）按图链接试验仪器并检验装置的气密性。（2）装入药物，在燃烧匙内放入足量红磷，在集气瓶内加入少许水，剩余容积五等分（3）用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后立即伸入瓶中，并塞紧瓶塞。观察红磷燃烧的现象。（4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察试验现象及水面的变化情况。5、试验现象及结论现象1:现象2:试验结论：反应的文字体现式：红磷燃烧，产生大量的白烟；打开止水夹，烧杯中的水倒流进入集气瓶，进入集气瓶内的水的体积，约为原集气瓶内空气体积的1/5氧气约占空气体积的1/5，不是质量的1/5红磷+氧气

五氧化二磷点燃

P+

O2

P2O5点燃6、试验注意事项分析与讨论（2）集气瓶中先加少许水的目的是什么？答：预防红磷燃烧溅落炸裂瓶底，同步有降温和吸收有毒性的五氧化二磷白烟的作用。答：充分消耗瓶内氧气（3）红磷足量的原因是？（1）为何要检验装置气密性？（4）弹簧夹没夹或没夹紧造成的后果是？答：预防装置漏气，空气进入将消耗的氧气体积补充，造成进水量不不小于1/5答：造成红磷燃烧时空气从导管逸出，瓶内压强减小，进水量不小于1/5.（7）试验后集气瓶内的主要气体是什么，它有什么性质？答：剩余气体为氮气，观察可知氮气物理性质无色、无味气体，因为水没有完全进入集气瓶，可知氮气难溶于水。又因为氧气消耗完红磷熄灭，可知氮气化学性质是不能燃烧也不支持燃烧（不可燃、不助燃）（6）为何要冷却后才打开止水夹？答：防止造成试验误差，假如燃烧完毕就打开，瓶内气体受热膨胀，压强较大，造成烧杯内的水不能进入集气瓶空气部分的1/5.（5）点燃的红磷为何要迅速伸入集气瓶中？答：预防瓶内空气受热逸出，造成瓶内压强减小，进水量不小于1/5.试验测得氧气的体积分数不不小于1/5，原因是什么？（1）红磷量不足，氧气有剩余。（2）装置气密性不好，空气进入填充了消耗的氧气体积。（3）集气瓶没有完全冷却就打开了弹簧夹，气体受热膨胀，瓶内压强大。7、误差分析试验测得氧气的体积分数不小于1/5，原因是什么？（1）弹簧夹没有夹紧；（2）点燃红磷伸入集气瓶中时，没有立即塞紧瓶塞。8、试验装置的再设计：

讨论分析：上述选用的装置有哪些不足之处？请指出来。

1、红磷在空气中引燃，五氧化二磷逸散到空气中污染环境。2、插入过程速度快慢，造成试验误差。请你选用上述能够用的药物，能设计一种愈加好的装置吗？

AFEDCB

用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧，燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。改善试验一：先关闭弹簧夹，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后立即塞紧橡皮塞。因为白磷的着火点低，白磷燃烧，产生大量的白烟。燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。改善试验二：用水浴加热的措施使白磷燃烧。燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。改善试验三：在一封闭的试管内放一颗白磷，用酒精灯微微加热白磷，白磷燃烧，有大量白烟生成，注射器被推向右侧。待装置冷却，注射器逐渐向左侧移动，根据注射器停止时的位置，拟定空气中氧气的体积。改善试验四：练一练练一练1、根据要求回答问题：①在集气瓶中加少量水②检查装置的气密性③在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹④点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞⑤待集气瓶冷却后打开止水夹（1）步骤④中发生反应的文字表达式为

；（2）步骤⑤中打开止水夹后观察到的现象为

；（3）该实验得出空气组成的结论是

；（4）该实验剩余气体的性质有

；（5）实验后集气瓶中水少于1/5，误差产生的原因可能是