試驗1空氣中氧氣含量測定第1頁1.試驗裝置2.試驗原理利用紅磷在空氣中燃燒消耗掉密封容器內氧氣,生成五氧化二磷白色固體,使容器內壓強減小。在大氣壓強作用下,水倒吸入容器內,倒吸入水體積即為消耗氧氣體積。第2頁3.試驗步驟(1)連接裝置;(2)檢驗裝置氣密性;(3)在集氣瓶內加入少許水,并將水面上方空間分成五等份,用彈簧夾夾緊膠皮管;(4)點燃燃燒匙內紅磷后,馬上伸入集氣瓶內并把塞子塞緊;(5)待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。4.試驗現象(1)紅磷燃燒時產生大量白煙,發出黃光,放熱;(2)冷卻后打開彈簧夾,燒杯中水進入集氣瓶,進入水體積約等于集氣瓶內原空氣體積

。5.試驗結論氧氣約占空氣總體積;氮氣既不燃燒也不支持燃燒且不易溶于水。第3頁6.誤差分析與對應試驗注意事項

第4頁7.試驗反思用其它藥品代替紅磷時應該滿足什么條件?(1)能與空氣中氧氣反應而不能與空氣中其它物質反應。分析:若選取物質能與空氣中其它物質反應(如鎂能與O2、N2、CO2反應),則集氣瓶內降低氣體體積不全是O2體積,會使測量結果偏大。(2)物質與氧氣反應生成物不是氣體,或生成氣體能被集氣瓶中液體吸收。分析:若選取物質與氧氣反應生成氣體,如木炭、硫粉等,則會造成反應后集氣瓶內壓強無顯著改變,無法測出空氣中氧氣含量。改進試驗:將紅磷換成木炭,用NaOH溶液代替集氣瓶中水。第5頁8.改進裝置(部分夾持裝置省略)第6頁例題(·安徽淮北模擬)某同學設計了測定空氣中氧氣含量試驗,試驗裝置如圖所表示。該同學試驗步驟以下:①將圖中集氣瓶水面上方空間分為5等份,并作好標識;②在燃燒匙內裝入足量紅磷,將導管上彈簧夾夾緊,在酒精燈上點燃紅磷,并馬上伸入集氣瓶內,塞緊橡皮塞;③充分反應后,待集氣瓶冷卻至室溫,打開彈簧夾。第7頁請回答以下問題:(1)該試驗中紅磷需稍過量,目標是

。

(2)步驟②集氣瓶中現象是

;步驟③中打開彈簧夾后觀察到現象是

,由此可得出空氣中氧氣約占

。

(3)該試驗可推論出氮氣

(填“易”或“難”)溶于水和其化學性質

(填“活潑”或“不活潑”)結論。

(4)若將紅磷換成木炭粉,該試驗能否取得成功?為何?

(填“能”或“不能”)成功,原因是

。

第8頁答案:(1)充分反應掉集氣瓶中氧氣(2)放出大量熱,產生大量白煙

水沿導管被吸入集氣瓶中,吸入水體積大約占集氣瓶內水面上方空間五分之一

(或20%)(3)難

不活潑

(4)不能

木炭粉燃燒產生氣體,使瓶中大氣壓不變

解析:(1)該試驗中紅磷需稍過量,目標是把集氣瓶內氧氣全部耗盡,以得出正確試驗結論。(2)紅磷在空氣中燃燒會產生大量白煙,打開彈簧夾后燒杯中水沿導管被吸入集氣瓶中,吸入水體積大約占集氣瓶水面上方空間五分之一。(3)水進入集氣瓶內,且進入集氣瓶內水體積約占集氣瓶內水面上方空間五分之一,說明氮氣不能與紅磷反應,也不能溶于水或與水反應。(4)盡管木炭粉能與氧氣反應,除去了集氣瓶內氧氣,但因為反應生成了二氧化碳氣體,所以集氣瓶內氣體沒有降低,氣壓不會減小,故試驗不能測定出空氣中氧氣含量。

第9頁第10頁拓展設問(5)在試驗前集氣瓶底預先要放點水,其作用是

、

。

(6)小明同學平時善于動腦筋,對試驗又進行了反思,提出改進方法如右圖所表示(用放大鏡聚焦太陽光使紅磷燃燒),你認為改進后優點是