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。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(2017·安徽淮北模拟)某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图所示。该同学的实验步骤如下:①将图中的集气瓶水面上方空间分为5等份,并作好标记;②在燃烧匙内装入足量的红磷,将导管上的弹簧夹夹紧,在酒精灯上点燃红磷,并立即伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞;③充分反应后,待集气瓶冷却至室温,打开弹簧夹。请回答下列问题:(1)该实验中红磷需稍过量,目的是。(2)步骤②集气瓶中的现象是;步骤③中打开弹簧夹后观察到的现象是,由此可得出空气中氧气约占。(3)该实验可推论出氮气(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质(填“活泼”或“不活泼”)的结论。(4)若将红磷换成木炭粉,该实验能否获得成功?为什么?(填“能”或“不能”)成功,原因是。答案:(1)充分反应掉集气瓶中的氧气(2)放出大量热,产生大量的白烟水沿导管被吸入集气瓶中,吸入的水的体积大约占集气瓶内水面上方空间的五分之一(或20%)(3)难不活泼(4)不能木炭粉燃烧产生气体,使瓶中大气压不变解析:(1)该实验中红磷需稍过量,目的是把集气瓶内的氧气全部耗尽,以得出正确的实验结论。(2)红磷在空气中燃烧会产生大量白烟,打开弹簧夹后烧杯中的水沿导管被吸入集气瓶中,吸入的水的体积大约占集气瓶水面上方空间的五分之一。(3)水进入集气瓶内,且进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内水面上方空间的五分之一,说明氮气不能与红磷反应,也不能溶于水或与水反应。(4)尽管木炭粉能与氧气反应,除去了集气瓶内的氧气,但由于反应生成了二氧化碳气体,因此集气瓶内的气体没有减少,气压不会减小,故实验不能测定出空气中氧气的含量。拓展设问(5)在实验前集气瓶底预先要放点水,其作用是、。(6)小明同学平时善于动脑筋,对实验又进行了反思,提出的改进方法如右图所示(用放大镜聚焦太阳光使红磷燃烧),你认为改进后的优点是。(7)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(答出两点)、。答案:(5)防止溅落物炸裂瓶底吸收五氧化二磷(6)环保,同时使实验的结果更准确(7)能消耗氧气,不会与空气中的其他成分反应,生成物为固体(答出任意两点即可)