空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學的一個重要實驗，同時也是歷年各地中考命題的熱點。近年來在課本實驗的基礎(chǔ)上進行拓展、創(chuàng)新，旨在考查同學們的實驗探究能力及創(chuàng)新思維能力已成為中考命題的趨勢。


空氣中氧氣含量的測定實驗：

原理	利用紅磷在空氣中燃燒，將瓶內(nèi)氧氣消耗掉，生成五氧化二磷固體，使空氣內(nèi)壓強減少，在大氣壓作用下，進入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。4P + 5O22P2O5
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。 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數(shù)約為1/5。

實驗中的注意事項：

1.測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時，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)在空氣中燃燒的時只能消耗氧氣，不能消耗其他氣體。不能選用鎂代替紅磷，因為鎂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.實驗失敗與成功的原因：
①裝置不漏氣是本實驗成功的關(guān)鍵，所以實驗前應(yīng)檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好，外界空氣會進入容器，使測定結(jié)果低于1/5。
②實驗中紅磷要過量，以消耗容器內(nèi)全部氧氣，否則會使測定結(jié)果低于1/5.
③實驗完畢，待容器冷卻至室溫后，再打開止水夾，觀察進水的體積，避免因溫度高，氣體膨脹，使測定結(jié)果低于1/5.


空氣中氧氣含量測定實驗的改進：

1.測定原理：
（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)壓強減小，大氣壓將水壓入容器，通過測定容器中的水的量測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)壓強減小，在大氣壓的作用下，推動刻度器上的活塞移動，測出氧氣體積。

2.裝置


3.實驗現(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
（1）實驗中紅磷要過量，以消耗容器內(nèi)全部氧氣，否則會使測定結(jié)果低于1/5.
（2）裝置不漏氣是本實驗成功的關(guān)鍵，所以實驗前應(yīng)檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好，外界空氣會進入容器，使測定結(jié)果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷（白磷）。因為硫或木炭燃燒后產(chǎn)生的氣體會彌補反應(yīng)所消耗的氧氣，導致測得的體積不準確，而細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）導氣管要夾緊，燃燒匙放入集氣瓶時要迅速，防止空氣受熱膨脹，從導氣管或集氣瓶逸出，導致進入水的體積增多，使實驗結(jié)果偏高。


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