1、实验1 空气中氧气含量的测定,1.实验装置2.实验原理 利用红磷在空气中燃烧消耗掉密封容器内的氧气,生成五氧化二磷白色固体,使容器内压强减小。在大气压强的作用下,水倒吸入容器内,倒吸入的水的体积即为消耗的氧气的体积。 文字表达式为红磷+氧气 五氧化二磷。,3.实验步骤 (1)连接装置;(2)检查装置的气密性;(3)在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分成五等份,用弹簧夹夹紧胶皮管;(4)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧;(5)待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。 4.实验现象 (1)红磷燃烧时产生大量的白烟,发出黄光,放热;(2)冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的
2、体积约等于集气瓶内原空气体积的 。 5.实验结论 氧气约占空气总体积的 ;氮气既不燃烧也不支持燃烧且不易溶于水。,6.误差分析与对应的实验注意事项,7.实验反思 用其他药品代替红磷时应该满足什么条件? (1)能与空气中的氧气反应而不能与空气中的其他物质反应。 分析:若选用的物质能与空气中的其他物质反应(如镁能与O2、N2、CO2反应),则集气瓶内减少的气体体积不全是O2的体积,会使测量结果偏大。 (2)物质与氧气反应的生成物不是气体,或生成的气体能被集气瓶中的液体吸收。 分析:若选用的物质与氧气反应生成气体,如木炭、硫粉等,则会导致反应后集气瓶内压强无明显变化,无法测出空气中的氧气含量。改进实
3、验:将红磷换成木炭,用NaOH溶液代替集气瓶中的水。,8.改进装置(部分夹持装置省略),例题1(2018安徽马鞍山一模)(1)如图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是 。 A.集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂 B.该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一 C.实验时,点燃的红磷要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞 D.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 (2)研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数,设计了如图2所示装置。请根据图示实验回答下列问题: 闭合电源开关,可以观察到白磷 。 装置冷却到室温,
4、可观察到U形管内左侧液面 。 此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是 ; 。,(3)如图3是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷,将它放在盛有沸水的烧杯上方,进行实验。请完成实验报告:(40 以上白磷就开始燃烧),答案 (1)D (2)燃烧,产生大量白烟 上升到1刻度处 难溶于水 不支持燃烧或不燃烧 (3)氧气 8 五分之一 解析 (1)集气瓶中加入少量水的作用一是可以使集气瓶快速冷却,二是要防止瓶底炸裂,A项说法正确;红磷足量,能把氧气全部耗尽,而红磷量不足,瓶内氧气不能耗尽,使结果小于五分之一,B项说法正确;实验时,点燃的红磷要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞,若不能
5、立即塞紧会使结果偏大,C项说法正确;红磷燃烧的现象应是产生大量的白烟,不是白雾,D项说法不正确。,(2)闭合电源开关,可观察到白磷燃烧,产生大量的白烟;装置冷却到室温时,可观察到U形管内左侧液面上升,约上升至1刻度处;剩余气体难溶于水,不支持燃烧也不燃烧。(3)实验目的:该实验利用空气中的氧气能与白磷反应,氮气等其他物质不能与白磷反应,或因为量较少而忽略不计,因此通过测定消耗氧气的体积,从而确定氧气在空气中的体积分数;实验现象:对于实验报告的填写,可以将实验报告前后联系起来考虑,后面问空气中哪一成分占五分之一,自然是氧气,所以前面的实验就是测定氧气的体积分数,而最后活塞所在的位置的刻度,要考虑
6、装置内气体共10 mL,消耗掉2 mL氧气后,气体剩余8 mL,所以最终停在了刻度“8”处;实验结论:由玻璃管上的刻度可以确定,空气的成分按体积计算,氧气约占五分之一。,拓展设问 (1)若将图1实验装置中红磷换成炭粉,该实验能否获得成功?为什么? (填“能”或“不能”)成功,原因是 。 (2)用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答二点) 、 。 (3)图2装置相对于图1装置的优点是 。,答案 (1)不能 因为碳燃烧产生气体,使瓶中大气压基本不变 (2)要能消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应 生成物不是气体或生成的气体能被集气瓶中的液体吸收 (3)装置气密性更好,实验结果更准确(或环保),
