红磷燃烧试验误差分析

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探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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,至约占集气瓶空间的1/5。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧;集气瓶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。

在这个实验中,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)瓶氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶;(4)未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶的水的体积减少。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶水面变化情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶水面上升明显小于瓶空气体积的1/5,乙同学的广口瓶水面上升明显大于瓶空气体积的1/5。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验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。

在这个实验中,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、燃烧匙与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。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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,至约占集气瓶空间的1/5。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧;集气瓶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。

在这个实验中,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)瓶氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶;(4)未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶的水的体积减少。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶水面变化情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶水面上升明显小于瓶空气体积的1/5,乙同学的广口瓶水面上升明显大于瓶空气体积的1/5。

红磷燃烧测定空气中氧气含量

红磷燃烧测定空气中氧气含量

1实验原理:利用足量红磷燃烧消耗密闭集气瓶中的氧气,集气瓶中氧气被消耗,压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积,就是集气瓶中氧气的体积。

2红磷燃烧实验现象:产生大量白烟。

(易错,注意是白烟,不是白雾,也不是烟雾。

因为红磷燃烧产生的是五氧化二磷,是固体。

固体是烟。

而雾指的是液体。

这里容易出错!)
3实验成功关键:装置气密性要好;红磷要足量;操作迅速,燃烧的红磷要迅速伸入集气瓶内;装置冷却至室温打开弹簧夹。

4实验结论:氧气约占空气体积的五分之一。

(注意1这里指的是体积,不能说质量。

第二在本实验中只能说是五分之一,不能说是百分之二十一)
5实验误差分析:如果测定空气中氧气含量低于五分之一的原因有可能是:
红磷不足;
装置气密性不好;
装置未冷却至室温打开弹簧夹
6从本实验得出氮气的性质有不燃烧也不支持燃烧(化学性质);难溶于水(物理性质)
7药品选择需要满足的条件:能够和氧气反应,并且只能消耗氧气;产物必须是固体,不能是气体。

举一反三:不能用木炭代替红磷,因为燃烧会产生二氧化碳。

不能用镁条代替红磷,因为镁在空气中不但会消耗氧气,还能和氮气以及二氧化碳反应。

不能用铁丝代替红磷,因为铁丝在空气中不能燃烧。

探究空气中氧气地含量测定误差分析

探究空气中氧气地含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验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。

在这个实验中,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、燃烧匙与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。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。

红磷燃烧氧气的体积分数偏大和偏小的原因

红磷燃烧氧气的体积分数偏大和偏小的原因

红磷燃烧氧气的体积分数偏大和偏小的原因英文版The Causes of Volume Fraction Deviation in the Combustion of Red Phosphorus with OxygenThe combustion of red phosphorus with oxygen is a common chemical reaction, often used in experiments to demonstrate the basic principles of combustion and oxygen consumption. However, during this reaction, it is not uncommon to observe deviations in the volume fraction of oxygen consumed. This article explores the reasons for both overestimation and underestimation of the oxygen volume fraction during the combustion of red phosphorus.Overestimation of the Oxygen Volume FractionImpurities in the Red Phosphorus: Red phosphorus may contain impurities such as white phosphorus or other phosphorus allotropes, which can react with oxygen more vigorously than red phosphorus. This increased reactivity canlead to a higher consumption of oxygen, resulting in an overestimation of the oxygen volume fraction.Incomplete Combustion: If the combustion of red phosphorus is not complete, some phosphorus may remain unreacted. This can happen if there is insufficient oxygen present or if the reaction temperature is too low. The presence of unreacted phosphorus will falsely inflate the measured oxygen volume fraction.Leakage of Gas: If there is a leakage in the experimental setup, oxygen may escape before or during the combustion process. This leakage will result in a lower oxygen concentration in the reaction chamber, leading to an overestimation of the oxygen volume fraction.Underestimation of the Oxygen Volume FractionExcessive Oxygen Supply: If too much oxygen is supplied during the combustion of red phosphorus, it can lead to the formation of phosphorus pentoxide (P2O5) instead of phosphorus trioxide (P2O3). Phosphorus pentoxide is morestable and does not further react with oxygen. This can result in an underestimation of the oxygen volume fraction, as less oxygen is consumed than expected.Non-Uniform Distribution of Reactants: If the reactants (red phosphorus and oxygen) are not uniformly distributed within the reaction chamber, the combustion process may not occur efficiently. This can lead to areas where oxygen is not fully consumed, resulting in an underestimation of the oxygen volume fraction.Experimental Errors: Errors in measurement or incorrect experimental procedures can also lead to underestimation of the oxygen volume fraction. For example, inaccurate weighing of the reactants, improper sealing of the reaction chamber, or incorrect timing of the experiment can all contribute to errors in the measured oxygen volume fraction.In conclusion, deviations in the volume fraction of oxygen consumed during the combustion of red phosphorus can be attributed to various factors such as impurities in thephosphorus, incomplete combustion, leakage of gas, excessive oxygen supply, non-uniform distribution of reactants, and experimental errors. Understanding these causes can help scientists and researchers obtain more accurate results in their experiments.中文版红磷燃烧氧气的体积分数偏大和偏小的原因红磷与氧气的燃烧是一种常见的化学反应,经常被用于实验中来展示燃烧和氧气消耗的基本原理。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验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。

在这个实验中,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、燃烧匙与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。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析之老在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到, 红磷燃烧, 发生年夜量的白烟, 放出年夜量热;翻开弹簧夹后, 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.红磷燃烧后生成固体五氧化二磷, 使集气瓶中空气的压强变小, 小于外界年夜气压.在外界年夜气压的作用下, 烧杯中的水进入集气瓶.通过实验得知, 空气中氧气的体积约占1/5.实验时, 燃烧匙里要盛入过量的红磷, 红磷过量, 足以使集气瓶中的氧气反应完, 使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积.这个实验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, 可以说明氮气不容易溶于水.在这个实验中, 为什么有时气体减少的体积小于1/5呢?招致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量缺乏;(2)瓶内氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等), 使外界空气进入瓶内;(4)未冷却至室温就翻开弹簧夹, 使进入瓶内的水的体积减少.该实验中有时气体减少的体积年夜于1/5, 又是为什么呢?原因可能是:(1)扑灭红磷后, 拔出燃烧匙时, 瓶塞子塞得太慢, 使得瓶中空气受热膨胀, 部份空气溢出.(2)实验开始时, 没有夹或没夹紧止水夹.针对此实验可以展开如下拓展.例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上扑灭(或灼烧), 分别放入四只如图所示装置的广口瓶中, 立即塞紧橡皮塞, 反应结束待冷却后, 翻开止水夹, 导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()C.木炭解析:铁粉、磷、镁在空气被扑灭后, 生成物通常呈固态, 而木炭燃烧后, 虽然消耗了氧气, 可是生成了二氧化碳气体, 而且二氧化碳气体不能全部溶解于水, 所以导管中水柱上升最少的是放木炭.例题2:某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量.先用弹簧夹夹住乳胶管.扑灭红磷, 伸入瓶中并塞上瓶塞.待红磷熄灭并冷却后, 翻开弹簧夹, 观察广口瓶内水面变动情况.实验完毕, 甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5, 乙同学的广口瓶内水面上升明显年夜于瓶内空气体积的1/5.下列对这两种现象解释合理的是( )①甲同学可能使用红磷的量缺乏, 瓶内氧气没有消耗完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, 红磷燃烧时瓶内部份空气受热从导管逸出④乙同学可能拔出燃烧匙太慢, 塞紧瓶塞之前, 瓶内部份空气受热逸出①③②④①②③①②③④解析:根据本文开始所述内容可知, 对两种现象解释合理的是①②③④.例题3:某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:[集体讨论]:(1)讨论后同学们认为, 选择的药品既要能消耗氧气, 又不会跟空气中的其它成份反应, 而且生成物为固体.他们应该选择()A.蜡烛B.红磷 C.硫粉为了充沛消耗容器中的氧气, 药品的用量应保证 .(2)小组同学共同设计了如图所示的两套装置, 你认为合理的是(填编号).(3)通过对实验结果的交流, 年夜大都同学都验证出氧气约占空气体积的.通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是.[实验拓展](4)小组的同学做完实验后又检验考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.(5)某同学对实验进行反思后, 提出了改进方法(如图所示), 你认为改进后的优点是:.解析:应该选择红磷, 为了充沛消耗容器中的氧气, 红磷的用量应保证充分.两套装置中, 比力合理的是A装置.为了确保实验的胜利, 在装药品之前应该先检查装置的气密性.通过对实验结果的交流, 能验证出氧气约占空气体积的1/5.通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体不能支持燃烧, 不容易溶于水.用木炭重新做以上实验, 如果事先在集气瓶内注入少量氢氧化钠溶液或廓清石灰水来吸收气体, 实验也能取得较好的效果.改进后的优点是, 不需要加热, 节约能源, 装置密封, 误差小.根据学生的实际水平, 还可以设计一些其他的相关实验来进行探究活动例题4:如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和稀有气体解析:若将红磷换成硫或木炭, 由于生成的是二氧化硫或二氧化碳气体, 会招致密闭容器中气体压强变动不明显, 影响实验结论.红磷的量要过量, 以耗尽氧气, 但水位的上升高度其实不与红磷的量有关, 而与空气中氧气的含量有关.该实验只能测定空气中氧气的体积含量, 同时说明空气中主要含氮气和氧气, 但其实不能证明空气中含有二氧化碳和稀有气体.例题5:为测定空气中氧气所占的体积分数, 某同学设计了如图所示的实验, 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.解析:迅速将活塞下压, 可以观察到, 白磷燃烧, 发生年夜量白烟;冷却至原来温度时, 松开手, 活塞最终将回到刻度4处;迅速将活塞下压, 使空气内能增年夜, 温度到达40 ℃.例题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:______;______.解析:闭合电源开关, 电阻丝发热, 温度到达40℃时白磷燃烧, 发生年夜量白烟.装置冷却后, 由于左侧中氧气被消耗, 气体压强减小, 水会在左侧中上升, 且上升到1刻度处.该实验的目的就是探究空气中氧气的体积分数, 故实验结论应该与之有关.反应后剩余气体的性质可从实验过程中推知, 如该气体与水接触但未被吸收, 说明其难溶于水;该气体与火焰接触但未燃烧, 说明其不能燃烧, 也不能支持燃烧.例题7: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, 活塞右真个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发生年夜量的热;可燃物燃烧必需同时具备二个条件, 一是有一定的温度;二是有充分的氧气.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:.解析:向烧杯内加入适量水, 与生石灰反应发生热量, 可以加热玻璃管内的白磷.白磷燃烧, 发出白烟, 后又逐渐熄灭.活塞向右移动, 应停在约4cm处.可得出的结论是: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1/5 .。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析之马矢奏春创作在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,红磷燃烧,发生大量的白烟,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验还可推论出氮气不克不及支持燃烧;集气瓶内水面上升一定高度后,不克不及继续上升,可以说明氮气不容易溶于水。

在这个实验中,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)红磷的量缺乏;(2)瓶内氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与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。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(1)点燃红磷后,拔出燃烧匙时,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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()C.木炭解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,而且二氧化碳气体不克不及全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变更情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。

“红磷燃烧前后质量的测定”实验改进及延伸

“红磷燃烧前后质量的测定”实验改进及延伸

“红磷燃烧前后质量的测定”实验改进及延伸为了研究化学反应前后物质的质量关系,人民教育出版社2012年出版的义务教育教科书《化学》(九年级上册)第93页设计了“红磷燃烧前后质量的测定”实验。

在尊重原实验设计的教学意图、保留原实验设计的教学功能的前提下,笔者对此实验进行了改进。

一、教科书中实验的不足之处利用教科书上设计的实验装置(如图1所示)探究质量守恒定律时,虽然实验现象明显,但实验装置的组装比较麻烦,需要将小气球、玻璃管、单孔橡皮塞、锥形瓶、细沙等多种实验用品准确有序地连接起来,操作很不方便。

尤其是用热的玻璃管末端点燃红磷时,既要准确接触红磷,又要让橡皮塞及时封闭锥形瓶瓶口,还要防止玻璃棒末端捣坏锥形瓶底部。

图1二、对教科书中实验装置的改进在教学中,笔者采用实验创新中的“替换法”(通过更换不同性能的材料优化实验装置或实验方法,从而产生更好的实验效果[1]),并利用食品包装玻璃瓶对该实验装置进行了改进。

1.改进后的实验装置改进后的实验装置如图2所示(托盘天平没有画出)。

图2主要实验用品是带有铁质瓶盖的120 mL的“老干妈香辣酱”玻璃包装瓶。

此类玻璃包装瓶国家标准对其耐压要求为-1至+2个标准大气压,抗热震性要求是耐急冷温差42 ℃[2]。

因此实验中只要气体体积膨胀不超过瓶子容积的3倍,一般不会爆瓶。

笔者使用这种玻璃包装瓶已做此实验近20次,至今完好无损。

2.改进后的实验操作取一个120 mL的“老干妈香辣酱”玻璃包装瓶(净含量是200 g)洗干净,晾干,备用。

旋下铁质瓶盖,倒立在桌面上,并在瓶盖中间放置黄豆粒大小的红磷(或白磷),然后将倒立的玻璃瓶旋紧在瓶盖上。

将此玻璃瓶倒立在托盘天平的左盘上,并用砝码平衡,记下第一次的称量值。

从托盘天平上取下倒立的玻璃瓶,用手拿着(玻璃瓶仍要倒立),让酒精灯外焰对着红磷(或白磷)加热。

由于铁的导热性能好,因此稍微加热磷就能燃烧起来,同时伴随浓厚的白烟。

等到玻璃瓶冷却后,再将其倒立在托盘天平的左盘上进行第二次称量,发现称量值没有改变,从而说明“反应前后各物质的质量总和保持不变”。

2021年探究空气中氧气的含量测定误差分析

2021年探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析欧阳光明(2021.03.07)在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验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。

在这个实验中,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、燃烧匙与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。

该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉B.磷C.木炭D.镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。

探究空气中氧气的含量测定误差分析

探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,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。

红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。

在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。

通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。

实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。

这个实验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。

在这个实验中,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、燃烧匙与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.该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(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,没有夹或没夹紧止水夹。

针对此实验可以展开如下拓展。

例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A。

铁粉B。

磷 C.木炭D。

镁解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。

例题2:某班同学用如图所示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,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。

实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5.下列对这两种现象解释合理的是( )①甲同学可能使用红磷的量不足,瓶内氧气没有消耗完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,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出A.只有①③B。

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红磷燃烧实验误差分析:
1,若集气瓶内的水不足五分之一,原因(3点):
1)红磷的量不足。

红磷量不足未能将氧气耗尽。

2)装置漏气。

装置气密性不好会漏气,红磷燃烧时消耗掉氧气,使瓶内气压小于外界
大气压,由于漏气,外界大气压会将瓶外空气压进来,瓶内压强较正常实验时的大,那么在打开止水夹之后外界大气压压进来的水会比正常时少。

从而导致进入集气瓶中的水不足瓶子容积的五分之一。

3)温度没有冷却到室温就打开止水夹。

未冷却时,空气中除氧气的其他气体受热膨胀,增加的体积抵消了减少的氧气的体积,所以少于五分之一。

2,若水超过五分之一,原因(2点):
1)止水夹(基弹簧夹)未加紧。

红磷燃烧放出热量,导致瓶内空气膨胀,弹簧夹没
有夹紧会使刚开始空气瞬间膨胀,有一小部分的瓶内空气从未夹紧的导管跑出,这跑出的一部分空气的位置当然就被反应后流进的水所代替,所以会多于五分之一。

2)燃烧匙伸入集气瓶内的动作太慢。

红磷燃烧放出热量,导致瓶内空气膨胀,燃
烧匙伸入集气瓶内的动作太慢会使刚开始空气瞬间膨胀,有一小部分的瓶内空气从集气瓶口跑出,这跑出的一部分空气的位置当然就被反应后流进的水所代替,所以会多于五分之一。

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