?空氣中氧氣含量的測定深度剖析

實驗名稱
空氣中氧氣含量的測定
實驗原理
利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。
實驗裝置
①儀器：集氣瓶、燃燒匙、玻璃導管、燒杯、彈簧夾、橡膠管

②藥品：紅磷、水

③實驗裝置如圖所示
實驗步驟
①連接裝置；
②檢查裝置的氣密性；
③在集氣瓶內加入少量水后，把集氣瓶剩余容積五等分；
④用彈簧夾夾緊膠皮管；
⑤點燃紅磷后，立即伸入集氣瓶內并把塞子塞緊；
⑥燃燒結束裝置冷卻到室溫后，打開彈簧夾。
實驗現(xiàn)象
（1） 紅磷在集氣瓶內燃燒并放熱，生成大量白煙。
（2）冷卻到室溫并打開彈簧夾后，水經導管進入集氣瓶，集氣瓶中的水面上升，約占瓶內原有空氣總體積的五分之一。
分析與結論
紅磷燃燒生成的五氧化二磷為固體，極易溶于水且?guī)缀醪徽加畜w積，燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣，使瓶內氣體減少，壓強減小。冷卻后，大氣壓把燒瓶內的水壓進集氣瓶，壓入的水的體積約等于集氣瓶內消耗的氧氣的體積。由此證明氧氣約占空氣總體積的1/5。反應的文字表達式：紅磷+氧氣點燃五氧化二磷。
實驗成功的關鍵及注意事項
（1）裝置的氣密性要良好
避免瓶外空氣進入集氣瓶內，導致進入水的體積減少，使得測得的氧氣的體積分數(shù)偏小。（若漏氣，空氣將在集氣瓶冷卻過程中進入）
（2）紅磷要過量
如果紅磷的量不足，則不能將集氣瓶內空氣中的氧氣完全反應掉，導致測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)偏小。
（3）必須冷卻至室溫后再打開彈簧夾
由于氣體體積隨溫度升高而增大，若不冷卻到室溫就打開彈簧夾，會使進入水的體積偏小，導致測得的氧氣體積分數(shù)偏小。
（4）集氣瓶內加少量的水
一是幫助集氣瓶降溫；二是為了吸收紅磷燃燒后生成的白色固體——五氧化二磷。
（5）導管內事先應注滿水
否則燃燒冷卻后，進入的水有一部分存在于導管中，使進入集氣瓶內水的體積減少，導致測得的氧氣體積分數(shù)偏小。
（6）燒杯內的水要足量
否則進入集氣瓶內的水量不足，造成結果偏低。（即為“空吸”）
（7）彈簧夾要夾緊
防止紅磷燃燒時使裝置內氣體受熱膨脹沿導管逸出，導致進水量增多。
（8）將點燃的紅磷放入集氣瓶要迅速
防止裝置內氣體受熱膨脹從瓶口逸出而使進水量增多。（受熱逸出）
藥品選擇
①選擇的藥品在空氣中能燃燒且只與氧氣反應；該藥品燃燒后的生成物為固態(tài)或液態(tài)，所占的體積忽略不計。
②不能用木炭、硫、鐵絲、鎂等代替紅磷。木炭、硫燃燒后的生成物分別是二氧化碳、二氧化硫氣體，會彌補所消耗氧氣，使集氣瓶內壓強變化不明顯，而鐵絲在空氣中不燃燒，鎂不僅可以在空氣中的氧氣反應，也能與空氣中的氮氣、二氧化碳反應生成固態(tài)物質。
實驗拓展
實驗結束后，集氣瓶內剩余氣體的主要成分為氮氣，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，該氣體
具有的物理性質是難溶于水，化學性質是不燃燒也不支持燃燒。
實驗評價
我們都知道，反應物濃度越小，反應的速率越慢。當燃燒持續(xù)進行時，氧氣的濃度越來越小，氧化的速率也越來越小。一旦燃燒放出的熱量不足以維持可燃物在著火點以上溫度時，燃燒便停止了。這也是有些物質不能在空氣中燃燒，但能在氧氣中燃燒的原因。因此，從這個意義上說，利用燃燒試圖除盡空氣中的氧氣，是很難達到目的的。維持紅磷燃燒需要的氧氣濃度相對較高，因此就更無法除盡氧氣了。
測定空氣中氧氣含量的其他方法
方法
實驗裝置
現(xiàn)象分析



測進入容器內水的體積或容器內水的體積的變化

鐘罩內水面上升，上升的水的體積約占其內空氣總體積的1/5

紅磷燃燒，冷卻到室溫后，打開止水夾，水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶內空氣體積的1/5

通電后，白磷燃燒，一段時間后左側水面上升至約刻度1處






測密閉容器內氣體體積的減少量

白磷燃燒，活塞先向右側移動（燃燒放熱，氣體膨脹，推動活塞先向右側移動），冷卻后，活塞向左側移至大約刻度4處


實驗室應交替推動注射器活塞，使氧氣與細銅絲充分反應。停止加熱，冷至室溫，讀出殘留的注射器里氣體的體積數(shù)。減少的體積即為空氣中所含氧氣的體積。由此可以推算出空氣中氧氣的體積分數(shù)。

銅粉變黑，注射器活塞向前移動，注射器內減少的氣體體積約為氣體總體積的1/5。銅+氧氣加熱氧化銅

空氣中氧氣含量的測定（一）考點精練

一、單選題
1．下列實驗裝置中不能用來測定空氣中氧氣含量的是（　　）
A．B．C． D．
2．下圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣含量。下列說法不正確的是（ ）

A．紅磷燃燒一停止立即打開彈簧夾
B．實驗前一定要檢查裝置的氣密性
C．該實驗可證明氧氣約占空氣總體積的1/5
D．將紅磷換成硫粉，瓶中的水換成濃氫氧化鈉溶液進行實驗，也能得出相同結論
3．某同學利用如圖裝置成功測定了空氣中氧氣的含量，下列敘述正確的是（　?。?br />
A．該實驗不需檢驗裝置的氣密性
B．若白磷不足會導致實驗結果偏大
C．白磷的作用是消耗試管中的氮氣
D．U型管左側液面約上升到刻度1處
4．為了測定空氣中氧氣的含量，某同學設計了如圖所示的實驗，燃燒匙內裝有紅磷，若測定結果比實際空氣中氧氣的含量偏低，下列原因分析不可能的是 （　?。?br /> ?
A．裝置氣密性不好
B．紅磷太多
C．紅磷太少
D．實驗后集氣瓶內溫度沒有冷卻到室溫
5．利用如圖裝置驗證了空氣中氧氣的含量。下列敘述錯誤的是（　?。?

A．實驗前需檢查裝置氣密性
B．白磷的作用是消耗試管中的氧氣
C．白磷熄火、試管冷卻后再打開止水夾
D．最終量筒中液面約降至40mL刻度線處
6．暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源于鐵粉的氧化。甲同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖1所示，實驗后測得集氣瓶（容積為250mL）中水的體積為65mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）。乙同學利用傳感器實時測定該裝置集氣瓶中的壓強、溫度和氧氣濃度變化，繪制成如圖2所示的曲線變化趨勢圖。下列說法錯誤的是（　　）

A．X曲線表示的是溫度變化
B．實驗結束后進行誤差分析，可能是實驗前彈簧夾未加緊
C．通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)約為19.6%
D．圖2中DE段對應的變化進程是水倒吸進集氣瓶
7．某同學利用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量，其中燃燒匙內的白磷用電加熱裝置點燃，瓶內氣壓用氣體壓強傳感器測定，其變化如圖乙所示。則下列分析合理的是（　?。?

A．t1時刻后的一段時間能觀察到白磷燃燒產生大量白色煙霧
B．從瓶內氣壓達到最高點直至t2時刻，瓶內溫度始終保持不變
C．根據(jù)t2時刻瓶內的氣壓值，可以計算出氧氣占空氣體積的百分比
D．t3時刻后的一段時間內瓶內氣壓又顯著增加，其原因是溫度又升高了
8．已知在空氣中，溫度超過40℃，白磷就可以自燃，即和氧氣反應生成五氧化二磷。用下圖裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗步驟為：集氣瓶里先裝a體積的水，在酒精燈燈焰上把玻璃棒下端加熱，裝置如圖密封。用力把玻璃棒按下與白磷接觸，白磷燃燒。燃燒停止后，稍振蕩，完全冷卻后，量出集氣瓶中水的體積(b)和整個集氣瓶體積(c)。下列說法錯誤的是（　?。?

A．反應過程中集氣瓶內液面的變化是先下降后上升
B．該實驗測得氧氣與空氣的體積比為(b-a)：(c-a)
C．燃燒匙中的白磷不可以換成細鐵絲或木炭粉
D．集氣瓶中預先放的a體積水僅有液封導管，防止氣體受熱膨脹逸出的作用
9．下圖是測定空氣組成實驗的新設計，測定操作過程為：往有機玻璃管右側裝入足量的食品脫氧劑（主要成分為活性鐵粉），并迅速向管的左側注入一滴水，測出 AO 的長度為L1（圖 1）。然后輕輕抖動玻璃管，使脫氧劑粉末平鋪在玻璃管右側，待水滴停止移動后，測得 AB 的長度為L2（圖 2）。

以下說法錯誤的是（　?。?br /> A．該實驗是利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)
B．將脫氧劑粉末平鋪在有機玻璃管中的目的是加快反應速率
C．用該方法測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為（L1- L2）/L1×100％
D．用該方法測得的實驗結果的精度與有機玻璃管的粗細有關
10．暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源于鐵粉的氧化。有同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）。下列說法錯誤的是（　　）

A．實驗前必須檢査裝置的氣密性
B．若實驗測得空氣中氧氣體積分數(shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足
C．通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)約為19.6%
D．不用等溫度計讀數(shù)恢復至實驗前的溫度就可以記錄量筒內剩余水的體積
二、實驗探究題
11．在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小茗同學采用了如圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時交替緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統(tǒng)內空氣體積變化。

（1）在實驗加熱過程中交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是　 　。
（2）寫出該實驗中反應的文字表達式　 　。
（3）小茗同學測得結果如下表所示：
反應前注射器氣體總體積
反應后注射器內氣體總體積
25mL
22mL
由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)　 ?。ㄌ睢?"、“=”或“"、“=”或“

相關試卷

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題09 一定溶質質量分數(shù)溶液的配制（深度剖析+考點精練）：

這是一份中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題09 一定溶質質量分數(shù)溶液的配制（深度剖析+考點精練），共29頁。試卷主要包含了單選題，綜合題等內容，歡迎下載使用。

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題08 鐵的冶煉（深度剖析+考點精練）：

這是一份中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題08 鐵的冶煉（深度剖析+考點精練），共28頁。試卷主要包含了單選題，綜合題等內容，歡迎下載使用。

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題07 燃燒條件的探究（深度剖析+考點精練）：

這是一份中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題07 燃燒條件的探究（深度剖析+考點精練），共30頁。試卷主要包含了單選題，實驗探究題等內容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題09 一定溶質質量分數(shù)溶液的配制（深度剖析+考點精練）

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題09 一定溶質質量分數(shù)溶液的配制（深度剖析+考點精練）
中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題08 鐵的冶煉（深度剖析+考點精練）

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題08 鐵的冶煉（深度剖析+考點精練）
中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題07 燃燒條件的探究（深度剖析+考點精練）

中考化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題07 燃燒條件的探究（深度剖析+考點精練）
初中化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題01 空氣中氧氣含量的測定（深度剖析+考點精練）

初中化學課本重點實驗深度剖析及考點精練專題01 空氣中氧氣含量的測定（深度剖析+考點精練）
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來到教習網
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部