测定空气中氧气的体积分数探究汇总
空气中氧气含量测定实验汇总
空气中氧气含量测定实验的拓展1．空气、水是人类赖以生存的自然资源。
（1）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右图所示。
在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号。
用弹簧夹夹紧乳胶管。
点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
①写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：。
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。
由此可知氧气约占空气总体积的。
③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是，该气体（填“支持”或“不支持”）燃烧。
2. 右图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
该实验认识正确的是（）A．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高D．本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体3.为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计了右图所示的实验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷（白磷在空气中燃烧的温度为40 ℃），然后迅速将活塞下压，可以观察到的现象为；冷却至原来温度时，松开手，活塞最终将回到刻度处，试回答白磷燃烧的原因。
4.研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了右图所示装置。
请根据图示实验回答下列问题：（1）闭合电源开关，可以观察到白磷_______ ____。
（2）装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面_________。
（3）通过这个实验得出的结论是______ ________。
（4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是:__________；______________。
5 .某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5 cm处。
已知生石灰与水反应能产生大量的热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有一定的温度；二是有充足的氧气。
空气中氧气体积分数的测定实验
空气中氧气体积分数的测定实验以空气中氧气体积分数的测定实验为题，本文将介绍如何进行空气中氧气体积分数的测定实验，并分析实验结果。
实验所需材料和仪器有：空气样品、真空泵、氧气传感器、采样瓶、气密密封装置、气体分析仪等。
实验步骤如下：1. 准备工作：a. 确保实验环境干净无尘，并关闭与实验无关的设备。
b. 确保仪器和设备处于正常工作状态，如氧气传感器需要校准，气体分析仪需要调零等。
2. 采集空气样品：a. 打开采样瓶的气密密封装置，将采样瓶放入所需采样位置。
b. 打开真空泵，将空气抽入采样瓶中，保持一定时间，以保证样品充分混合。
3. 测定氧气体积分数：a. 将采样瓶与氧气传感器连接，确保连接处密封良好。
b. 打开气体分析仪的电源，并根据仪器说明书操作，选择氧气体积分数的测定模式。
c. 等待一段时间，直到仪器显示稳定的氧气体积分数数值。
4. 记录实验结果：a. 将实验所得氧气体积分数数值记录下来，并标明测定时间。
b. 可以进行多次测定，取平均值，以提高实验结果的准确性。
实验结果分析：根据实验测定结果，我们可以得到空气中氧气的体积分数。
通常情况下，空气中的氧气体积分数约为20.9%。
这是因为空气主要由氮气和氧气组成，其中氧气占据主要比例。
然而，在特定环境下，如高海拔地区或密闭空间，空气中的氧气体积分数可能会有所变化。
通过进行氧气体积分数的测定实验，我们可以了解不同环境下氧气的含量，以便更好地了解空气组成的变化情况，并为相关领域的研究提供基础数据。
需要注意的是，实验过程中要保证实验环境的干净和仪器的正常工作状态，以避免外界因素对实验结果的影响。
此外，实验中的仪器和设备要根据操作说明书正确操作，以确保实验的准确性和可重复性。
总结：通过空气中氧气体积分数的测定实验，我们可以得到空气中氧气的含量，并了解不同环境下氧气的变化情况。
这对于环境监测、气象预测、生物研究等领域具有重要意义。
在实验过程中，我们要注意实验环境的干净和仪器的正常工作状态，以确保实验结果的准确性。
测定空气中氧气的体积分数
《测定空气中氧气的体积分数》
一、实验改进的目的：
初中化学《测定空气中氧气的体积分数》的实验，目前在各种教材中介绍的方法有两种，一种是用钟罩、水槽装置，燃烧红磷法；另一种是用广口瓶、烧杯、长导管等装置，燃烧红磷法。
两种方法的共同点是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压，使水进入容器，上升水的体积等于消耗的氧气的体积，证明氧气的体积分数约占空气的1/5，笔者在实验过程中发现存在以下问题：
1、燃烧红磷过程产生白烟扩散到空气中污染空气。
2、实验过程不能准确读出空气的体积和进入水的体积。
（难以说服学生）
3、实验时间长。
因此我将实验作了如下的改进。
二实验准备:
取一只具支试管，加橡胶塞，支管连接一根10cm长的橡胶管，用弹簧夹夹住橡皮管，一烧杯水，一个50ml量筒、一盏酒精灯、5克白磷、火柴、滤纸、试管夹。
三实验步骤：
1、把具支试管装水至塞紧胶塞的位置并把水倒入量筒读出水的体积V1，取一块白磷（足量），用滤纸吸干水，立即放入准备的具支试管里，塞上橡胶塞密封，试管在酒精灯上稍作加热，白磷就燃烧起来，倾斜具支试管，让白磷与氧气充分反应。
2、1min左右试管内不再产生白烟，用湿毛巾包裹具支试管，让装置迅速冷却到室温。
3、把乳胶管插入水里，打开弹簧夹，水立即沿乳胶管进入具支试管（如图所示），取出乳胶管，读出剩余水的体积V2
4、根据(V1-V2)/V1求出氧气约占空气体积的1/5 。
《测定空气中氧气的体积分数》教学实践与反思
《测定空气中氧气的体积分数》教学实践与反思延河中学陈瑜一、背景二期课改倡导探究性学习方式，即让学生积极主动地获得知识，领悟科学研究的方法，并促进学习方式的改变，使学生能主动的获取知识。
我在执教新教材的过程中，常凭经验认为公办初中学生能力不强，习惯于接受式学习，无法进行有效的探究。
因此在九年级化学新教材第二单元第一节中要求学生设计实验测定空气中氧气的体积分数的教学中，我过去采用了由老师直接给出连接好的实验装置，通过叙述语言讲清原理，以直观的演示实验，配以板书进行原因分析，再通过题目的应用，完成教学任务。
在这样的教学方式下，老师讲得多，学生笔记记得多，但学生的能力提高不快，教师的主导作用和学生的主体作用不能得到体现。
如何才能引领学生积极主动的探究？在这学期中，我进行了一次探索。
二、教学实践由于学生刚开始学化学，虽然在第一章中了解了一些知识和操作，但相应的知识和技能储备相当不足，因此我采用了学生小组讨论并设计实验方案，由师生共同演示实验的方法。
1、第一次实践在学生讨论完成空气中氧气、氮气等物质的体积分数后，直接提出探究主题。
（教学片段）师：你能设计一个实验，粗略测定空气中氧气的体积分数吗？（学生小组讨论）师：谁能说说你们讨论的结果。
生：我想可以想办法把氧气抽出来，看剩余氮气就知道了。
生：怎么抽，抽了又看不见。
......生:我想可以用集气瓶取空气,然后用木条在集气瓶中燃烧,消耗掉氧气,然后通过前后两次比较密度,通过计算得到.师:这位同学想到通过木条的燃烧消耗空气中的氧气,这是一个好的方法,能说说你的计算公式吗?生:还没有想好.师:那你再仔细考虑一下,还有无更直观的方法吗?(学生你看看我,我看看你,没有谁想出)......在这次课堂教学中,学生无法完成方案设计,最后还是由教师通过原理的讲解和演示完成教学.这节课从形式上看,学生已经开始讨论和探究,但探究活动很快进入茫然阶段,学生不知道怎样思考.这样的探究不适合于刚接触化学的学生,它让学生觉得化学很难,一下子难于适应,时间久了就会失去化学学习的兴趣.课后,我进行了反思,认为这节课未能达成预定目标的原因是教师备课时没有考虑到学生的情况,没有挖掘课本的素材,课堂上也没有根据学生的水平作出一些必要的知识铺垫.针对这些问题，我进行了第二次教学设计，在设计上从学生角度出发，通过教材中拉瓦锡测定空气成分的经典实验为向导，让学生模仿科学家的研究方法和研究过程，并利用教材中的提示，创造性解决问题。
空气中氧气体积分数的测定
空气中氧气体积分数的测定以空气中氧气体积分数的测定为标题，我们将探讨如何准确测定空气中的氧气体积分数。
氧气是地球上最重要的气体之一，对于维持生命和许多化学反应都至关重要。
因此，准确测定空气中的氧气体积分数对于环境监测、生命科学研究以及各种工业过程至关重要。
测定空气中氧气体积分数的方法有很多种，下面将介绍几种常见的方法。
一种常用的方法是气体体积法。
该方法通过测量一定体积空气中氧气的体积来计算氧气体积分数。
具体操作步骤如下：首先，取一个已知体积的容器，将一定体积的空气吸入容器，然后使用适当的方法将容器内的氧气与其他气体分离。
最后，测量容器中氧气的体积并计算氧气的体积分数。
这种方法的优点是简单易行，但需要使用特殊的设备来进行气体的分离，且需要一定的实验技术。
另一种常用的方法是化学分析法。
该方法通过氧气与某种化学试剂反应生成产物，再通过对产物的浓度进行测定来计算氧气的体积分数。
例如，常用的方法之一是使用碘化钾溶液来测定氧气体积分数。
在反应中，氧气气体会与碘化钾溶液中的碘反应生成碘化钾。
通过测量产生的碘化钾的浓度，可以计算出氧气的体积分数。
这种方法的优点是准确可靠，但需要使用一定的化学试剂和仪器，并且对实验条件有一定的要求。
除了上述两种方法外，还有一种常用的方法是光学分析法。
该方法利用氧气对特定波长的光的吸收特性来测定氧气的体积分数。
通过将一束特定波长的光通过一定体积的空气中，然后测量透射光的强度的变化，可以计算出氧气的体积分数。
这种方法的优点是非常灵敏且无需破坏性样品处理，但需要专用的光学仪器和精密的测量技术。
总结起来，测定空气中氧气体积分数的方法有很多种，包括气体体积法、化学分析法和光学分析法等。
每种方法都有其优缺点，适用于不同的实际应用。
在选择合适的方法时，需要考虑实验条件、仪器设备和准确度等因素。
无论使用哪种方法，确保测定结果的准确性和可靠性是非常重要的，这对于环境保护和科学研究都具有重要意义。
通过不断改进和发展测定方法，我们可以更好地了解空气中的氧气体积分数，为人类的生活和科学研究提供有力支持。
空气中氧气体积分数的测定
法国科学家拉瓦锡
１７４３——１７９４
拉瓦锡的钟罩实验
用此装置为 什么可以测 量出氧气的 体积分数呢？
拉瓦锡钟罩实验的原理
1、汞与密闭装置中的氧气反应，生成 物的状态为固体，氧气要反应完。
2、氧气消耗后装置内压强减小，通过 一定的压强差将液体压入装置。
反应物的选择
12 3 4 56
燃烧后会生成二氧化碳气体
12 3 4 56
反应物的选择
4P + 5O2 点燃 2P2O5
生成五氧化二磷固体；红磷的着火点 高，必须在容器外加热点燃
12 3 4 56
一些测定氧气含量的装置，说出它的优 缺点
太阳光
红 磷
水
········· 图2来自报交流要点1、数据记录与处理： 1）V1 、 V 2）氧气的体积分数
2、实验成功或失败的原因分析： 1）装置方面的原因： 2）操作的原因：
汇报要求： 1、简明扼要，讲清要点； 2、每组用时1分钟
哪些因素会影响测定结果呢
一、装置的气密性：保证气密性良好
二、红磷的用量：保证氧气要反应完 三、温度：反应前后保证等温
体积V1 6、测量集气瓶中空气的体积：将集气瓶装满水（盖
上橡皮塞），测水的体积V
实验要求
1、小组成员注意分工合作 实验过程中根据汇报单的要求由专人负责将 情况及时记录下来。
2、时间关系，只做一次，不成功的请分析原因。 3、各小组完成实验后作好自评工作。
评价的等第为：优秀、良好、一般、须努力 4、请各组选派代表进行汇报交流。
根据拉瓦锡实验装置原理，小组讨论， 设计一个测定空气中氧气体积分数的 实验装置
实验步骤的确定
1、检查装置的气密性； 2、用弹簧夹夹住导管； 3、将红磷放在燃烧匙中，将燃烧匙中的红磷点燃后
如何测定空气中氧气体积分数
如何测定空气中氧气体积分数（图）作者：育红中学张津平2010-08-06 天津网-数字报刊育红中学张津平测定空气中氧气体积分数的实验是一个非常重要的知识点，在各种考试中经常考到，从普通的单元测验到竞赛都会经常涉及。
下面从以下几方面与同学们深入探讨一下这个实验：一、实验原理：测定空气中氧气体积分数的实验原理是：选择某种能与空气中的氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质（如红磷、白磷等），利用过量的该物质将空气中的氧气完全消耗，生成新的固体物质，使密闭容器内气体体积减小（减小的体积即为氧气的体积），气体的压强减小，引起水面变化，从而确定空气中氧气的体积分数。
需要注意的是：1.所选物质与氧气反应的生成物必须是固体（因此碳、硫不可选用）【注意：若生成物为气体，也可将水换成易吸收该气体的液体，如氢氧化钠溶液】。
2.所选物质必须能在空气中燃烧（因此铁不可选用）。
3.所选物质应过量，使氧气完全反应。
利用某些物质与空气中氧气反应（不生成气体），使容器内压强减小，让水进入容器。
测定进入容器内水的体积，即为空气中氧气的体积。
二、常见测定空气中氧气体积分数的实验装置和方法：【装置一】按如图所示的装置实验，以水槽中水面为基准线，将钟罩水面以上容积分为5等份。
在燃烧匙内盛过量红磷，用酒精灯点燃后，立即插入钟罩内，同时塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧和水面变化的情况。
1.实验现象：（1）钟罩内充满浓白烟；（2）冷却后白烟消失，钟罩内水面上升了约占钟罩体积的1/5。
2.实验结论：（1）红磷燃烧消耗的是空气中的氧气，氧气约占空气体积的1/5。
（2）氮气不支持燃烧，本身也不能燃烧，且氮气不溶于水。
3.实验注意事项：（1）可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质（如红磷），木炭、硫（因生成气体）不能用作测定氧气含量的反应物。
（2）所用来反应的物质必须足量或过量（保证把钟罩内的氧气消耗完全）。
（3）容器的气密性必须良好。
（4）应冷却到室温时才测定进入容器内的水的体积，否则钟罩内水面上升的体积小于钟罩容积的1/5。
测定空气中氧气的体积分数
课题：物质的组成与结构、用途与制法学习内容：一、测定空气中氧气的含量（体积分数）1．测定原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的，生成固体，使密闭容器内压强，在大气压的作用下将水压入容器内，进入容器内水的体积即为消耗的的体积。
2．实验步骤：（1）现将集气瓶的容积分为等份，加以标记；（2）连接装置并；（3）在燃烧匙内，将止水夹，点燃红磷后，伸入集气瓶内，橡皮塞；（4）燃烧结束，待集气瓶，打开止水夹。
3．实验现象：①红磷燃烧，产生大量，②冷却到室温后打开止水夹，水进入集气瓶的体积约占总体积的。
4．实验结论：。
剩余的气体主要是。
该气体于水，既不也不。
5．注意事项：（1）实验中要用的红磷，以保证集气瓶内的被耗尽。
（2）实验前，止水夹要，防止燃烧时气体，部分气体沿导管逸出，而使最终进入瓶中的水。
（3）点燃红磷后，要伸入集气瓶内，否则会有部分空气受而造成结果。
（4）将红磷伸入后，要橡皮塞，否则燃烧过程中放出而使瓶中气压过大，可能会冲开瓶塞，使实验失败。
（5）待集气瓶后，再打开止水夹，如果过早打开止水夹，装置中气压比较大，进入的水会，而造成实验误差。
6．误差分析：（1）偏小于1/5的原因有：。
（2）偏大于1/5的原因有。
7．实验反思：（1）对药品的要求：只与反应，且不产生。
解释不能用木炭代替红磷的原因：。
（2）实验前集气瓶底事先放少量水的作用是。
（3）其他装置：如图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(如图A)，进行实验．请完成实验报告：实验现象：白磷燃烧，产生；活塞。
该装置的显著优点是_______________________________________。
二、纯净物和混合物1．纯净物：，如（从以下物质中选，填序号，下同）。
2．混合物：，如。
⑴蒸馏水、⑵冰水混合物、⑶洁净的空气、⑷清澈的海水、⑸自来水、⑹碘酒、⑺液氧、⑻铁粉、⑼矿泉水、⑽红磷、⑾澄清石灰水、⑿海水、⒀稀有气体三、其他1．金刚石与石墨相同，不同2．“新物质”的理解：。
氧气含量测定整理
《空气中氧气体积分数的测定》实验，是初三化学学习的第一个实验，这个实验也成为第一学期期中考试、期末考试的重点实验。
实验药品红磷、水化学反应原理4P+5O2===2P2O5利用磷燃烧消耗空气中的氧气，从而使容器内形成负压，打开止水夹后，水进入容器内。
进入容器中的水的体积，可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。
将不可见的气体体积的变化转换成可见的液体的体积。
实验仪器及装置集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃管、乳胶管、止水夹。
关键点装置不漏气，产物是固体，红磷要充足，冷却到室温，再测定体积。
实验现象红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量热；打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中，至约占集气瓶内空间的1/5。
实验结果空气中氧气的体积约占1/5还可推论出氮气不能支持燃烧；集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升，可以说明氮气不易溶于水装置的缺陷（1）该实验装置可能发生气体泄漏的地方太多，加之燃烧的红磷伸入集气瓶中加热了内部的空气，使之外逸，都会导致实验的误差。
（2）反应物浓度越小，反应的速率越慢。
当燃烧持续进行时，氧气的浓度越来越小，氧化的速率也越来越小。
维持红磷燃烧需要的氧气浓度相对较高，利用燃烧，无法除尽空气中的氧气。
结果分析（1）为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有：①红磷的量不足；②瓶内氧气没有耗尽；③装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙和橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；④未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少。
（2）为什么有时气体减少的体积大于1/5呢？导致结果偏高的原因可能有：①点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。
②实验开始时，未夹止水夹（或未夹紧）。
1、某校化学学习小组的同学对教科书上“空气中氧气含量测定实验”开展进一步探究。
[提出问题]1．可用于“空气中氧气含量测定实验”的药品只能是红磷吗?什么样的药品可以作为该实验的反应物?2．可用于“空气中氧气含量测定实验”的装置除了课本中提及的，还有其它装置吗?3．改进装置和药品，能使一些在一般条件下不能用于测定空气含量的物质也能测定氧气的含量吗?[作出猜想]猜想1 一定还可用其它的物质测定空气中氧气含量，如镁条。
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理实验原理：空气中氧气的体积分数指的是单位体积空气中氧气的体积占比。
测定空气中氧气体积分数的实验原理基于氧气与其他气体的物理性质差异，利用物理或化学方法将氧气与其他气体分离，并通过测量、计算等手段确定氧气体积分数。
一、物理分离法：1. 吸附法：吸附法是利用物质对气体的吸附性质，将氧气与其他气体分离。
常用吸附剂有活性炭、分子筛等。
通过将空气在吸附剂上通过，氧气会被吸附，而其他气体则较少吸附，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量吸附剂前后的重量差，计算氧气的体积分数。
2. 分子扩散法：分子扩散法是利用气体分子的速度差异，将氧气与其他气体分离。
通过将空气在一定条件下通过分子扩散器，氧气分子由于速度较快，会在一定距离内扩散到较高浓度，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量扩散器前后的气体体积差，计算氧气的体积分数。
二、化学分离法：1. 氧化反应法：氧化反应法是利用氧气与其他气体发生氧化反应的差异，将氧气与其他气体分离。
常用的氧化反应有氧气与铁粉的反应、氧气与硫化氢的反应等。
通过将空气与反应物接触，氧气会与反应物发生氧化反应，而其他气体则不发生反应，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量反应前后气体的体积变化，计算氧气的体积分数。
2. 还原反应法：还原反应法是利用氧气与其他气体发生还原反应的差异，将氧气与其他气体分离。
常用的还原反应有氧气与氢气的反应、氧气与二氧化硫的反应等。
通过将空气与还原剂接触，氧气会与还原剂发生还原反应，而其他气体则不发生反应，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量反应前后气体的体积变化，计算氧气的体积分数。
总结：测定空气中氧气体积分数的实验原理可以通过物理分离法和化学分离法实现。
物理分离法利用气体的吸附性质或分子扩散性质将氧气与其他气体分离，然后通过测量分离器前后的气体体积差来计算氧气的体积分数。
化学分离法利用氧气与其他气体发生氧化或还原反应的差异将氧气与其他气体分离，然后通过测量反应前后气体的体积变化来计算氧气的体积分数。
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定实验的实验原理通常是基于氧气的性质和化学反应进行的。
常用的测定氧气体积分数的实验原理有以下几种：
1. 磁性法：利用氧气对磁性材料的吸附性质进行测定。
可以使用铁或钢丝等磁性材料，将其置于空气中，通过测定材料的重量变化来确定氧气的体积分数。
由于氧气对磁性材料的吸附能力较小，因此适用于氧气体积分数较低的情况。
2. 极限反应法：利用氧气与其他物质发生化学反应的原理进行测定。
例如，可通过将氢气与氧气在适当条件下反应生成水，然后根据反应后的氧气体积的变化来确定氧气的体积分数。
该方法广泛应用于实验室中。
3. 漏斗法：利用氧气的溶解度较低，在液体中溶解氧气的原理进行测定。
实验中，将空气通入到溶解氧气较高的液体中（如水中），让氧气溶解到液体中，然后通过测定液体中氧气浓度的变化来确定氧气的体积分数。
4. 电化学法：利用氧气在电化学反应中的参与进行测定。
例如，可以使用氧化还原电池，如氧气电池或氧化银电极，将氧气还原为氢氧离子，根据反应的电流变化来测量氧气的体积分数。
需要注意的是，不同的实验原理适用于不同的氧气体积分数范
围和实验要求，实验者可以根据具体情况选择适合的方法进行测定。
实验专攻二 设计实验测定空气中氧气体积分数的测定
突破训练
(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂 的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分 数，该替代物应满足的条件是 __只__能__够__和__氧__气__反__应__，__生__成__物__不__影__响__测__定__结__果____(写 两点)。
突破训练
【实验3】测定用排空气法收集 到的集气瓶中二氧化碳的体积 分数。 (5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 __2_N_a_O_H_＋__C_O__2_______N__a_2_C_O__3＋__H__2O___(用化学方程式表示)。 (6)乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的 前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实 验目的，操作方法是 ___用__冰__水__冷__却__集__气__瓶__，__打__开__K_____________________。
突破训练
2．(2019·温州模拟) 如图是 测定空气中氧气含量的实验装 置图。实验如下：用注射器抽 取30 mL空气(活塞拉至30 mL刻度处)，硬质玻璃管 中空气的体积为50 mL；在硬质玻璃管中放入过量铜 粉，在右侧导管口套上瘪的气球；点燃酒精灯，反 复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室 温；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气 体的体积为14 mL。
突破训练
(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验 2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图 4所示。依据图3，图4信息，___实__验__2___(填“实验 1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是 _反__应__后__，__实__验__1_集__气__瓶__内__剩__余__氧__气__的__体__积__分__是__8__.6_%__，_ _实__验__2_集__气__瓶__内__氧__气__几__乎__要__耗__尽____________。
测定空气中氧气的体积分数知识要点及专项练习-含答案
测定空气中氧气的体积分数•实验中的注意事项：1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：①此物质能够在空气中中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。
不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭，硫代替红磷。
2.实验失败与成功的原因：①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。
如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5.•空气中氧气含量测定实验的改进：1.测定原理：（1）红磷（白磷）在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。
密闭容器内压强减小，大气压将水压入容器，通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
（2）利用金属与氧气反应，消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，推动刻度器上的活塞移动，测出氧气体积。
2.装置3.实验现象（1）红磷（白磷）燃烧，产生大量白烟（2）a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5c中活塞移动到4处d中U形管左侧液面上升至刻度1处e中试管中液面上升至刻度1处f中右侧的活塞会左移4.结论空气中氧气体积约占空气总体积的1/55.注意事项（1）实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.（2）装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。
如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷（白磷）。
因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的体积不准确，而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气体积几乎不变，因此密闭空气内水面不上升。
空气中氧气体积分数的测定解析
汇报交流要点
1、数据记录与处理： 1） V 1 、 V 2）氧气的体积分数 2、实验成功或失败的原因分析： 1）装置方面的原因： 2）操作的原因：
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反应物的选择
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根据拉瓦锡实验装置原理，小组讨论， 设计一个测定空气中氧气体积分数的 实验装置
实验步骤的确定
1、检查装置的气密性； 2、用弹簧夹夹住导管； 3、将红磷放在燃烧匙中，将燃烧匙中的红磷点燃后 迅速插入集气瓶中并塞紧塞子； 4、待燃烧完毕，冷却,将导管放入烧杯中,打开弹簧 夹,观察水倒吸情况； 5、测量集气瓶中氧气的体积：进入集气瓶中的水的 体积V1 6、测量集气瓶中空气的体积：将集气瓶装满水（盖 上橡皮塞），测水的体积V
拓展作业
查找资料，设计一个能更精确的测定 空气中氧气的体积分数的实验方案
反应物的选择
2Mg + O2 3Mg + N2
点燃 点燃 点燃
2MgO Mg3N2
2Mg + CO2
1 2 3 4
2MgO + C
6
5
反应物的选择
3Fe + 2O2
点燃
Fe3O4
反应在纯氧中进行 1 2 3 4 5 6
反应物的选择
建平中学西校
陆翠玉
2006.6.19.
“近代化学之父” 法国科学家拉瓦锡
１７４３——１７９４
《空气中氧气含量的测定》实验探究
《空气中氧气含量的测定》实验专题复习知识梳理空气中氧气含量的测定如右图所示。
1、可察看到的现象是磷焚烧有大批白烟生成，翻开止水夹后水进入集气瓶内大概 1/5 体积处。
2、该实验设计的原理是利用红磷焚烧耗尽密闭容器中1/5 体积的氧气，使容器内压强减小，致使水被吸入集气瓶内大概1/5 体积。
反响方程式为：点燃。
4P + 5O2 ==== 2P 2O5实验后若结果偏小，可能的原由有红磷量过少、装置气密性不好、没有冷却到室温就翻开止水夹。
实验后若结果偏大，可能的原由有止水夹没有夹紧、焚烧匙伸入集气瓶过慢。
3、实验时选择的可燃物需具备以下条件：（ 1）能在空气中焚烧（如铁丝不可以）；（2）焚烧时只耗费氧气（如镁带不可以）；（ 3）生成物不可以为气体（如硫粉、木炭等不可以）。
4、该实验还可推出，瓶内节余4/5 体积的气体是氮气，其物理性质有无色无味、难溶于水；化学性质有不焚烧也不支持焚烧。
5、其余常有变形装置以以下图：装置形式固然不一样，但原理都是同样的，即用焚烧法测定空气中氧气的含量。
（注意：该实验应从1、实验现象的描绘；2、实验原理；3、实验的改良；4、药品的选择；5、实验推测的性质等五个方面去掌握）典例分析1、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住乳胶管。
点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。
待红磷熄灭并冷却后，翻开弹簧夹，察看广口瓶内水面变化状况。
实验完成甲同学的广口瓶内水面上涨显然小于瓶内空气体积的1/5, 乙同学的广口瓶内水面上涨显大于瓶内空气体积的1/5 。
以下对这两种现象解说合理的是（）①甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有耗费完；②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内；③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷焚烧时瓶内空气受热从导管逸出；④乙同学可能插入焚烧匙太慢，塞紧瓶塞以前，瓶内空气受热逸出A.只有①③B.只有②④C.只有①②③ D. ①②③④2、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计以下方案：采纳实质容积为40 mL 的试管作反响容器，将过度的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，经过导管与实质容积为 60 mL 且润滑性很好的针筒注射器构成如右图的实验装置。
空气中氧气体积分数测定实验
空气中氧气体积分数测定实验
空气中的氧气体积分数测定实验是一种常用的化学实验，具体步骤如下：
实验器材和试剂：氧气气瓶、锥形瓶、水槽、水平板、三角架、瓷漏斗、滴管、酸性高锰酸钾溶液。
实验步骤：
1. 将锥形瓶加满水，并将水槽里的水淹没锥形瓶；
2. 将锥形瓶倒置在水槽中，并注意不要让瓶口露出水面（确保瓶内没有空气）；
3. 用瓷漏斗将一定量的酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶中，直到颜色变成浅粉色为止；
4. 打开氧气气瓶，将氧气气流导入倒置的锥形瓶中；
5. 随着氧气气体进入锥形瓶，高锰酸钾溶液逐渐褪色，持续通气几分钟；
6. 当高锰酸钾溶液完全褪色后，停止通气，并记录氧气气瓶内的气体体积；
7. 将测量得到的氧气气体体积与锥形瓶内水的总体积相减，即可得到空气中的氧气体积分数。
注意事项：
1. 实验过程中需要严格控制时间，避免高锰酸钾溶液完全消耗而产生误差。
2. 在实验过程中应注意安全操作，保持通风良好，避免酸性高锰酸钾溶液和氧气气体对人体造成伤害和损害。
3. 测定结果可能受到多种因素的影响，如气瓶压力、温度、湿度等。
因此，在进行实验时需要根据具体情况进行调整。
总之，空气中氧气体积分数测定实验是一种简单但重要的化学实验，可以帮助我们更好地了解氧气在大气中的含量和分布情况。
氧气体积分数的测定
组成和结构决定性质，性质决定用途
例如：
氧气(O2)由氧元素组成； 氮气（N2）由氮元素组成 水(H2O)由氢元素和氧元素组成； 碳酸氢铵(NH4HCO3)由碳、氢、氧、氮四种元素组成。
幸运
钻石又名“金刚石”
金刚石
石墨
2、物质的构成
金刚石微观结构模型
石墨微观结构模型
三、化学研究物质的用途与制法
• 金刚石 硬度大——切割玻璃 无色透明，具有特殊光学性质——制作钻石
(4)实验成功的关键：
（1）装置不能漏气(装置气密性良好)
（2）红磷应过量
确保氧气全部被消耗
（3）待红磷冷却后到室温后，再打开弹簧夹 温度越高，压强越大
1、分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？
不支持燃烧，不溶于水
2、红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说 “大量白雾”吗？实验中药品的要求？
能与氧气反应，不生成气体
像空气那样的物质称空为气混的合组物成
氧气、氮气、二氧化碳分别是纯净物
氮气一（百N份2）体78积％的空氧气气21（％O2）
稀有气体 0.94％
二氧化碳（CO2） 0.03％
其他气体和 杂质
0.03％
混合物中各物质各自保持着各自的性质。
例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着 各自的性质。
纯净物和混合物的比较
质 • 洁净的空气
纯净物
状
态•
无
食醋的主要成分为醋酸（C纯H3净CO物OH）。
关
混合物
混合物
纯净物
二、化学研究物质的组成与结构
• 一般有可燃性且加热会变黑的物质
均含有碳元素，
• 比如：砂糖、面粉、葡萄糖等
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测定空气中氧气的体积分数实验原理：红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，被压入水的体积等于瓶内氧气的体积实验装置：A--集气瓶B--导管C--燃烧匙D--止水夹实验现象：红磷燃烧，产生浓厚的白烟，打开止水夹，水从烧杯倒吸如集气瓶，进入水的体积约占瓶容积的1/5化学反应方程式：4P+5O2==2P2O5现象解释：红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内气压减小，小于外界大气压，所以大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。
进入集气瓶中的水的体积就等于消耗的氧气的体积。
实验要求：红磷足量（充分消耗瓶内氧气）；冷却至室温后再打开止水夹；集气瓶底预留适量的水，吸收热量，溶解五氧化二磷；燃烧物质的选择--消耗氧气，同时不能产生新的气体（不可以用硫和木炭代替）特别注意：蜡烛燃烧产生二氧化碳气体，常温下二氧化碳仅微溶于水，且溶解速度比较慢，因此一般不用蜡烛燃烧测定氧气的体积分数。
但若能吸收二氧化碳，此法也不失为一种简便的方法。
而且蜡烛易燃烧，取材方便。
误差分析：实验发现测定的氧气体积分数小于1/5分析原因：①装置的气密性不好,可能漏气。
②红磷的量不足,没有充分消耗氧气。
③没有将点燃的红磷迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞。
④未等瓶内的气体冷却就打开夹子实验发现测定的氧气体积分数大于1/5分析原因：。
①燃烧匙插入太慢，导致空气受热膨胀逸出②止水夹没有夹紧，红磷燃烧时空气从止水夹逸出典型题目汇总：1．第一小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置．你认为合理的是（填编号）点燃答案：A 氧气的密度比空气略大，燃烧匙伸入底部，能使氧气消耗更充分，测定更准确 测定空气中氧气的体积分数的还有如下方法：2.用来测定空气成分的方法很多，下图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。
实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好相应的标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：（1）上面的实验同时证明了氮气具有 的化学性质。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的一种原因可能是（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如右图所示 ），你认为改进后的一项优点是： （4）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。
经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量 溶液来吸收气体，实验也能取得较好的效果答案：(1) 不能燃烧，也不支持燃烧 (2)装置漏气或红磷的量不足（3）装置始终密闭，空气没有溢出，实验结果准确 不需要加热，节约能源（4）氢氧化钠或澄清的石灰水3.某同学利用右上图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的1/5。
造成这一现象的原因可能是 （ ）A ．实验前没有将弹簧夹夹紧B ．实验装置可能漏气C ．实验中所取的红磷过量D ．实验中所取的红磷不足答案：A水 ·······阳光红磷4.在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，该实验中反应的化学方程式为2Cu+O2加热2CuO 同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是。
(2)小强测反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l％(填“>”、“＝”、“<”)。
成该实验出现误差的原因可能是。
(填序号)① 没有交替缓缓推动两个注射器活塞；② 读数时没有冷却至室温；③ 加入铜丝量太少；④ 加入铜丝量太多答案 (1)铜丝与氧气充分接触而反应 (2)<；1 2 35.将等容积等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两个集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，然后分别放人等质量的白磷和木炭如右图，关闭a、b，使二者充分燃烧后，冷至室温，此时打开弹簧夹a、b。
(1)打开弹簧夹a、b时观察到的现象是( )A．甲中进水 B．乙中进水C．甲、乙二者都进水D．甲、乙二者都不进水(2)此时的天平( )A．处于平衡状态 B．偏向左C．偏向右 D．无法确定(3)若将甲、乙两瓶直接用一导管连接(撤掉水槽，其他条件不变)，当白磷和木炭充分燃烧，并使两瓶恢复到原来的温度，此时的天平( )A．仍处于平衡状态 B．偏向右 C．偏向左 D．无法确定答案： A B(甲瓶内有水进入) C（充分燃烧后，甲瓶内气压小于乙瓶，冷却气压相等时，甲瓶偏重）6.研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如右图所示装置。
请根据图示实验回答下列问题：（1）闭合电源开关，可以观察到白磷。
（2）装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面。
（3）通过这个实验得出的结论是（4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：（5）评价优点：答案：燃烧生成大量白烟上升空气中氧气体积分数为1\5 不溶于水、不能燃烧，也不支持燃烧不与白磷反应环保更加精确7.选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器相连组成如下图的实验装置。
假设此实验能按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：（1）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。
可观察到的现象为（2）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。
可观察到的现象为（3）如何检查气密性：答案：(1)白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12ml的刻度线上(2)白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8ml的刻度线上(3) 实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明：装置的气密性良好8.某校初三研究性学习小组为探究空气中氧气的体积分数，设计了如下图所示的装置，其中A是带刻度的容积为700mL的圆筒状玻璃反应器．B是敞口玻璃瓶．C是连通A，B的橡皮管．D是密封盖（其他辅助装置略）．他们的操作过程如下：a检查装置的气密性；b在B中加入水，并调整B的高度，使A中的液面至刻度500mL处；c将一定量的白磷平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖D；d通电加热白磷．待充分反应后，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录A中气体体积为420mL （注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计）．（1）当操作d结束时，装置A中液面的刻度约为420mL．本次实验测得氧气在空气中的体积分数为请你说出产生误差的一个原因（2）测定空气中氧气的体积分数时，通常选用红磷或者白磷，而不用木炭．请你说说不用木炭的理由（3）该小组中有同学提出：如果用木炭代替白磷也能测定空气中氧气的体积分数，只要将水换成一种溶液，则该溶液是答案： 16% 白磷太少；未冷却到室温就读数等木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能保证被水完全吸收氢氧化钠溶液或者其他碱溶液9. 某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如右图所示的实验装置。
实验步骤如下：①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性。
发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。
（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。
（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。
根据以上信息，回答下列问题。
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是___________。
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：___________。
答案：（1）先下降后上升（2）（b—a）/（c—a）=1/5或[（b—a）/（c—a）]×100%=20%（或21%）或5b—c = 4a 10.某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5 cm处。
已知生石灰与水反应能产生大量的热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有一定的温度；二是有充足的氧气。
⑴向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是⑵可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷(足量) ，活塞向 (填“左”或“右”）移动。
⑶实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约 cm处，据此可得出的结论是：。
答案：与石灰水反应产生热量，加热玻璃管内的白磷燃烧，产生大量白烟，后又逐渐熄灭右4白磷燃烧消耗玻璃管内的氧气，氧气在空气中约占空气体积的1/511.在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了下图所示装置：在由注射器和具支试管组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有铜粉的具支试管加热，同时缓慢推拉注射器活塞，待注射器活塞稳定后，观察密闭系统内空气体积变化．（1）在实验加热过程中，具支试管上的小气球作用是．（2）写出该实验中反应的化学方程式 _________________________ ．答案：(1) 缓冲压力或防止活塞冲出或防止试管炸裂或防止橡皮塞冲出加热(2) 2Cu+O2 ====2CuO。