测定空气中氧气的含量

测定空气中氧气的含量

探究：（1）可用多种方法测定空气中氧气的含量，其原理都是利用某些物质在一定量的空气中，完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积。

（2）常用来研究空气成分的药品和装置

研究空气成分的常用药品必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质，如磷、铜丝，因为它们在空气中与氧气反应生成固体物质，一般不选择铁丝，因为铁丝在空气中难以燃烧，也不选择碳和硫，因为它们燃烧后生成的产物分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体，燃烧后装置内压强变化不大。装置除课本提供的类型外通常还有如下四种：

图1

注意：所用来反应的物质必须足量，容器的气密性必须良好，不漏气

【例题】用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程

第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。

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（如图2所示），你认为改进后的优点是________________。

图2 空气中氧气含量的测定

1.小明用上中图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（）

A.使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果

B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的4/5

C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升

D.红磷一燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度

2.某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如上右图所示的实验装置。

该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜会聚6 V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请完成下列问题。

（1）一段时间后，可观察到的现象是________________。

（2）“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是________________。

3．某班同学用4题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，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不．合理

．．的是（）

A．甲同学可能使用红磷的量太多，瓶内氧气没有消耗完

B．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

C．乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时放出大量的热，外界空气进入瓶内

D．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

4.某班同学用如下左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，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甲同学使用的红磷可能量不足，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，瓶内空气受热逸出

A. 只有①③

B. 只有②④

C. 只有①②③

D. ①②③④

5 在今年5月31日世界无烟日宣传活动中，某学生设计了右上图所示的实验装置。该装置中的澄清石灰

水可以检验香烟燃烧是否有气体生成。为了使香烟燃烧产生的气体

通过澄清石灰水，活塞应向移动

6 将等容积、等质量（含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量的细砂）的两集气瓶氧气置于天平的左右两盘，调至平衡。放入等质量的白磷和木炭（如图所示），塞紧瓶塞。然后分别设法将其点燃。使二者充分燃烧后冷却至室温，打开弹簧夹（a），此时的天平

A. 指针偏向右

B. 指针偏向左

C. 仍处于平衡状态

D. 指针先向左后向右偏

7. 为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计如右上图所示的实验，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。

8．如图所示装置可粗略地测定空气中氧气和氮气的体积比。分析下列各步操作，回答问题：

方案一方案二

（1）在试管底部铺一层细沙，并放一小块擦干的白磷，先关闭活塞，把螺旋状铜丝在酒精灯上加热后迅速插入大试管中并接触白磷，将胶塞塞紧，观察到的现象是_______________________________________________________，白磷燃烧的文字表达式是______________________________________________。

（2）待试管冷却后，打开活塞，观察到的现象是__________________________________；证明空气中

氧气和氮气的体积比为_________；此实验同时说明氧气具有____________的性质，氮气的性质是①_______________________②__________________________。

（3）上述实验可用来测定空气中的含氧量，在做实验时，若水的高度没有达到预期的高度，这可能是由哪些原因引起的___________________；___________________；_______________________________________________。

（4）同学们又设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案 ，原因是 。

9．如下图所示，在一个具有刻度和可以左右滑动的活塞的玻璃容器里放入白磷（足量），活塞左端管内密封有空气，右端的管口跟空气连通。将玻璃容器固定在盛有80℃热水（恒温）的烧杯上，进行实验。试回答：

（1）实验过程中可以观察到的现象是 ；

（2）由此实验可以得出的结论是 。 10．某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。

（一）首先，他们分组进行讨论：

（1）小光小组认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，而且生成物为固

体。他们应该选择（ ）

（A ）蜡烛 （B ）硫粉 （C ）红磷

为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证_____________。

（2）小明小组设计了如右上图的两套实验装置，你认为合理的是（填序号）______________。为了确

保实验的成功，首先应保证该装置______性良好。

（二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。

通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的______。只有第8组同学没能得到数据，原因是由于他们和硫粉进行实验导致的。经研究，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，实验也能取得成功。

11．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40 mL 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60 mL 且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。

假设此实验能按照小华的设想正常进行，且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： A B

水 水