测定空气中氧气的含量
测定空气中氧气含量的化学方程式
测定空气中氧气含量的化学方程式空气中的氧气是人类生存和繁荣的必要条件,因此测定空气中氧气的含量显得尤为重要。
本文介绍了空气中氧气含量的测定及其相关化学方程式。
空气中氧气含量可以用浓度或百分比来衡量。
空气中氧气的最低浓度为18.95%,在室内外不同的环境下,氧气的浓度也可能会有所不同。
一般来说,在室内环境中,氧气含量较低,因为放射性物质会把氧气吸收,使得氧气含量降低。
为了测定空气中氧气含量,可以使用化学方程式。
首先,根据实验所示,可以将气体中的氧气的浓度计算出来:m/V (m/V) = C (m/V) f,其中,m/V (m/V)代表空气体积单位体积中的氧气浓度,C (m/V)代表一定量氧气溶解在单位体积中的摩尔浓度,f代表空气体积中的氧气含量。
根据上述公式可以计算出氧气在空气中的浓度,接下来可以使用以下化学方程:X/C (m/V) = C (m/V) f,其中,X / C (m/V)代表空气体积中的氧气含量,C (m/V)代表一定量氧气溶解在单位体积中的摩尔浓度,f代表空气体积中的氧气含量。
通过这两个公式可以求出空气中氧气的实际含量。
从实际应用的角度来看,以上两个化学方程式可以有效地提高氧气含量的测定精度,从而为企业或社会等有关方面提供法律依据,改善空气质量。
空气中氧气含量的测定除了可以依靠化学方程式外,还可以采用其他方法。
例如,利用气体分析仪工作原理,可以通过分析由气体组成的成分,从而计算出空气中氧气的浓度。
另外,还可以采用气体比重法以及热电法等,来测定空气中的氧气的浓度。
综上所述,空气中的氧气含量对人类的生存和繁荣起着至关重要的作用。
从实际应用的角度来看,以上介绍的化学方程式可以有效地提高氧气含量的测定精度,并能为企业或社会改善空气质量提供依据。
此外,还可以采用气体分析仪、气体比重法以及热电法等,来进一步测定空气中氧气含量。
空气中氧气含量测定的实验
空气中氧气含量测定的实验
实验目的:通过实验测定空气中氧气的含量,了解空气成分的结构和比例。
实验原理:空气是由氮气、氧气、二氧化碳等成分组成的。
在大气压力和温度下,氧气会与碳水化合物反应生成二氧化碳和水,反应式为C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O。
根据该反应式,可以通过测定碳水化合物与氧气之间的摩尔比确定空气中氧气的含量。
实验步骤:
1.准备试剂及仪器:6mol/L葡萄糖溶液、氢氧化钠溶液、氯化钙试剂、测量氧气产生的密度管、燃烧器、酒精灯等。
2.将空气与氢氧化钠混合:取一定容器,通入一定量的空气,并加入氢氧化钠溶液,用燃烧器将容器中氧气燃烧为二氧化碳和水。
3.收集氧气:将容器倾斜,将反应生成的氧气收集在密度管中,并用氯化钙试剂吸收水蒸气。
4.测量氧气的体积:用测量的方法测量氧气的体积,注意保持温度和压力的稳定。
5.计算氧气含量:根据收集到的氧气体积及反应摩尔比,计算出空气中氧气的含量。
实验注意事项:
1.实验操作要谨慎,避免火源和碱性溶液的飞溅。
2.测量仪器要保持干净,以免影响实验结果。
3.保持实验环境的稳定,如温度和压力。
实验结果分析:根据实验结果,可以计算出空气中氧气的含量。
通常空气中氧气
含量约为21%,实验结果与理论值接近说明实验操作正确,反之则可能存在误差。
实验意义:通过这个实验,可以了解到空气中氧气的含量及空气成分的结构和比例。
对于理解空气的性质及环境保护具有一定的意义和启发作用。
以上是关于过程及原理,希望能对您有所帮助!如果有任何问题欢迎随时提问。
空气中氧气含量的测定实验步骤
空气中氧气含量的测定实验步骤一、实验目的本实验旨在通过一系列步骤和方法,准确测定空气中氧气的含量,从而了解大气中氧气的分布情况。
二、实验器材和试剂1. 氧气测定仪:用于测定空气中氧气的含量。
2. 空气样品收集装置:用于收集空气样品以供后续测定。
3. 氧气测定试剂:一种可与氧气发生反应的试剂,常用的有亚硝酸钠溶液。
三、实验步骤1. 准备工作a. 确保实验室空气流通良好,避免实验受到外界干扰。
b. 检查氧气测定仪的工作状态,确保其正常使用。
c. 准备好所需的实验器材和试剂。
2. 空气样品收集a. 将空气样品收集装置连接到氧气测定仪上。
b. 打开氧气测定仪,调节其工作条件,使其达到稳定状态。
c. 打开空气样品收集装置,让空气缓慢流过,以收集一定量的空气样品。
3. 氧气含量测定a. 关闭空气样品收集装置,断开与氧气测定仪的连接。
b. 在氧气测定仪中加入一定量的氧气测定试剂,使其与氧气发生反应。
c. 观察氧气测定仪的读数,并记录下来。
4. 结果分析与计算a. 根据氧气测定仪的读数,计算出空气中氧气的含量。
b. 将实验结果与已知的标准值进行对比,评估实验的准确性和可靠性。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免试剂的误用或泄露。
2. 氧气测定仪的使用要按照说明书进行,避免误操作。
3. 实验结束后要及时清理实验器材和试剂,保持实验环境整洁。
4. 在进行实验过程中要严格遵守实验室规章制度,确保实验的顺利进行。
通过以上步骤和方法,我们可以准确地测定空气中氧气的含量。
这对于了解大气中氧气的分布情况以及空气质量的评估具有重要意义。
同时,这也是一种常用的实验方法,可以在各种实验和研究中得到广泛应用。
希望本实验的介绍对您有所帮助,谢谢阅读。
如何测定空气里氧气含量
如何测定空气里氧气含量测定空气中氧气含量的常用方法是使用氧气分析仪。
氧气分析仪是一种专门用于测量空气中氧气浓度的仪器,在医疗、环境保护、工业等领域有着广泛的应用。
一、传感器原理氧气分析仪的核心部分是氧气传感器,它采用了不同的物理或化学原理来测量氧气浓度。
常见的氧气传感器主要有以下几种:1.电化学氧气传感器:通过电化学反应来测量氧气浓度,其中最常用的是膜式氧气传感器。
它包含一个氧气透气膜和两个电极,当氧气透过膜进入传感器时,会引发电化学反应,产生电流信号,进而计算出氧气浓度。
2.闪光法氧气传感器:利用氧气对光线的吸收特性进行测量。
传感器内部包括一个发光二极管(LED)和一个光敏探头,通过测量光敏探头反射回来的光的强度变化,来计算氧气浓度。
3.催化型氧气传感器:利用催化剂对氧气的催化反应来测量氧气浓度。
传感器内部包含一个催化剂,当氧气通过传感器时,会引发催化反应,产生一定的电流信号,进而计算出氧气浓度。
二、氧气浓度测量步骤使用氧气分析仪测定空气中氧气含量的一般步骤如下:1.操作前准备:首先,将氧气分析仪接通电源,并进行预热。
一般来说,氧气分析仪需要预热一段时间,以达到稳定的测量状态。
2.校正:校正氧气分析仪是保证测量准确性的重要步骤。
校正根据不同的仪器有所不同,但一般需要使用标准氧气浓度气体进行校正。
通过校正,能够消除可能存在的传感器漂移或其他误差。
3.采样:将氧气分析仪的气体进样口放置在待测空气中,保证充分接触,并等待一定时间,使得气体样品充分稳定。
4.读取测量值:通过仪器上的显示屏或输出接口读取测量的氧气浓度值。
不同的氧气分析仪会有不同的显示方式,可以是百分比浓度、毫升浓度等不同单位。
5.数据处理与记录:根据需要,可以进行数据处理和记录,如保存测量数据、计算平均值等。
这可以帮助后续分析和总结。
三、注意事项在进行氧气浓度测量时,需要注意以下几点:1.确保仪器的稳定性和准确性:在使用氧气分析仪之前,要保证仪器运行正常,检查传感器的有效期限是否过期,避免因为仪器本身问题而导致测量误差。
空气中的氧气含量的测定
空气中的氧气含量的测定空气中的氧气含量是指单位体积空气中所含的氧气分子数量。
测定空气中的氧气含量对于环境保护、气候研究以及工业生产等领域具有重要意义。
本文将介绍几种常见的测定方法及其原理,包括气体分析仪法、电化学法和光学法。
一、气体分析仪法气体分析仪法是一种常见的测定空气中氧气含量的方法。
该方法利用气体分析仪对空气中的氧气进行定量测定。
气体分析仪根据氧气与其他气体的不同性质,通过物理或化学原理将氧气与其他气体分离,然后测量氧气的浓度。
常用的气体分析仪包括气相色谱仪、红外吸收法和质谱仪等。
二、电化学法电化学法是一种基于氧气与电极反应的测定方法。
该方法利用氧气与电极表面发生反应,产生电流信号,通过测量电流的大小来确定氧气的含量。
常见的电化学法有极谱法和电解法。
极谱法利用氧气在电极表面的还原或氧化反应产生的电流信号来测定氧气含量;电解法则通过电解液中氧气与电极表面的反应,利用电流大小来测定氧气含量。
三、光学法光学法是一种利用光的吸收或散射来测定氧气含量的方法。
该方法利用氧气对特定波长的光的吸收或散射特性进行测量。
常用的光学法有红外吸收法和荧光法。
红外吸收法利用氧气对红外光的吸收特性进行测定;荧光法则利用氧气与荧光染料的化学反应产生的荧光强度来测定氧气含量。
测定空气中的氧气含量可以采用气体分析仪法、电化学法和光学法等多种方法。
不同的方法适用于不同的情况和需求。
在实际应用中,需要根据具体的测量要求选择合适的方法,并注意测量的准确性和可靠性。
通过测定空气中的氧气含量,可以更好地了解环境质量,促进环境保护和科学研究的发展。
测定空气中氧气含量的实验
测定空气中氧气含量的实验实验一: 使用铁还原法测定空气中氧气含量引言:空气中的氧气是维持生命所必需的气体之一。
在某些领域,如医学、环境科学和工业生产中,了解空气中氧气含量的准确测量至关重要。
本实验将介绍一种简单而常用的方法,即铁还原法,来测定空气中的氧气含量。
材料与方法:1. 氧气仪:用于准确测量空气中的氧气含量。
2. 铁棒:作为还原剂。
3. 燃烧器:用于将氧气浓缩到一定程度。
4. 烧杯:用于容纳还原反应的产物。
5. 水:用于将产生的氧化铁溶解。
6. 毛细管:用于收集空气样品。
步骤:1. 启动氧气仪,并等待其稳定。
2. 将燃烧器与氧气仪连接,将氧气浓缩到一定程度。
3. 将铁棒放入燃烧器中,并点燃燃烧器,使铁棒开始燃烧。
4. 使用毛细管收集空气样品,将其导入氧气仪中,测量并记录氧气含量。
5. 将产生的氧化铁放入烧杯中,加入适量的水进行溶解。
6. 再次测量氧气含量,以验证实验结果的准确性。
结果与讨论:通过使用铁还原法测定空气中的氧气含量,可以得到准确的结果。
在实验中,我们观察到氧气与铁棒发生反应生成氧化铁的现象。
通过测量产生的氧化铁溶液中的氧气含量,我们能够推算出空气中的氧气含量。
此方法快捷、简单,并且实验结果可靠,因此被广泛应用于各个领域。
1 结论:本实验使用铁还原法测定空气中氧气含量的方法,通过观察铁与氧气反应生成氧化铁的现象,以及后续的氧化铁溶液中氧气含量的测量,得出了相对准确的结果。
这一方法具有简单、可靠、快捷的特点,适用于各个领域中对空气中氧气含量的测量需求。
实验二: 使用电解法测定空气中氧气含量引言:空气中的氧气含量对于生命的维持和环境的平衡至关重要。
本实验将介绍一种常用的方法,即电解法,用于测定空气中的氧气含量。
该方法基于氧气与电解液发生反应,通过电解液的变化来推算氧气的含量。
材料与方法:1. 电解槽:用于容纳电解液和电极。
2. 电极:用于引发氧气与电解液的反应。
3. 电解液:用于促进氧气与电极的反应。
测定空气里氧气含量3篇
测定空气里氧气含量3篇放开往日的学习中的紧张,用一颗平常心去轻松面对,相信你会考出自己理想的成绩的。
愿好运一直陪伴着你!下面是小编给大家带来的测定空气里氧气含量,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!初中化学实验:测定空气里氧气含量在集气瓶内加入少量水,并做上记号。
用弹簧夹夹紧乳胶管。
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
观察红磷燃烧的现象。
待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况。
在这一反应中,红磷(学符号为P)与空气中的氧气反应,生成一种叫做五氧化二磷(化学符号为P2O5)的新物质。
集气瓶内水平面上升,说明空气中的氧气被消耗了。
实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%,氧气21%、稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%。
用红磷测定空气中氧气含量实验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。
测定空气中氧气含量的实验原理
测定空气中氧气含量的实验原理测定空气中氧气含量的实验原理主要基于氧气与还原剂之间的化学反应。
在实验中,可以使用以下两种方法来测定空气中氧气的含量:一种是利用还原剂与氧气反应生成产物,并测定产物的量,另一种是通过测定还原剂的消耗量来间接计算氧气的含量。
方法一:利用还原剂与氧气反应生成产物的原理在此方法中,还原剂与氧气发生反应生成氧化物。
通过测定氧化物的质量或体积,从而计算出氧气的含量。
常见的还原剂是碘化钾(KI)。
碘化钾可以与氧气反应生成氧化钾(K2O)或碘化钠(NaI)。
反应方程式:2KI+O2->2K2O或2KI+O2->2NaI实验过程如下:1.取一定体积的空气,通入碘化钾溶液中。
2.碘化钾与氧气反应生成氧化物。
3.通过测量氧化物的质量或体积,计算出氧气的含量。
方法二:通过测定还原剂的消耗量来测定氧气的含量在此方法中,使用已知浓度的还原剂溶液与空气反应,测定还原剂溶液的消耗量,从而计算出氧气的含量。
常见的还原剂是亚硝酸钠(NaNO2)。
亚硝酸钠可以与氧气反应生成氮气(N2)和硝酸钠(NaNO3)。
反应方程式:2NaNO2+O2->2NaNO3+N2实验过程如下:1.取一定体积的空气,并通入亚硝酸钠溶液中。
2.进行反应,在反应过程中,亚硝酸钠被氧气氧化为硝酸钠。
3.通过测量亚硝酸钠溶液的消耗量,计算出氧气的含量。
可以利用一些定量分析方法对还原剂的消耗量进行测定,例如滴定法或电化学测定方法。
无论使用哪种方法,都需要对实验条件进行控制,确保实验结果的准确性。
例如,保持实验环境的稳定、控制反应温度和压力等。
需要注意的是,在实验中,还需考虑氧气以外的其他气体对实验结果的影响。
因为空气中还有其他成分,如氮气、二氧化碳等,所以需要通过其他方法或技术来排除这些成分对实验结果的干扰。
总之,测定空气中氧气含量的实验原理主要包括利用还原剂与氧气反应生成产物,或通过测定还原剂的消耗量来间接计算氧气的含量。
测定空气中氧气含量 (九年级化学精品课件)
例3:
①变式装置中反应始终在密闭容器中进行,使结果 更准确 ②变式装置可防止产生的有害白烟逸散到空气中污 染空气
练习1:下图实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯;②撤去酒精灯,待试管冷却后松开 弹簧夹;③将过量红磷装入45mL18×180mm试管中,将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻 度处,并按图中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹夹紧胶皮管;④读取注射器活塞的 数据。 (1)你认为正确的实验操作顺序是_③__①__②_④__(填序号) (2)图中,注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为__1_ mL刻度处才停止)。
思考:实验的改进及装置的变形?
例1:
: ①变式装置中反应始终在密闭容器中进行,使结果 更准确 ②变式装置可防止产生的有害白烟逸散到空气中污 染空气
例2:按下图组装仪器,关闭止水夹,通电使红 磷燃烧。
①变式装置中反应始终在密闭容器中进行,使结果 更准确 ②变式装置可防止产生的有害白烟逸散到空气中污 染空气
A.实验前必须检查装置的气密性 B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18% C.若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足 D.必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
【练习2:】 Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计了右图实验装置,再次测 定空气中氧气的含量。装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁 生锈
Ⅱ.测得实验数据如下表:
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢
氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式:
__________2_F_e_+__2_H_2_O_+_O_2__=_== 2Fe(OH)2
空气中氧气含量测定
空气方法一、拉瓦锡测定氧气的含1.测定原理 拉瓦锡测定空气的组成的2.实验装置 汞槽中汞的作用是,作反方法二、吸水法测定氧气的含1.测定原理利用燃烧法测定空气中氧气,使密闭容器内压强减小,积。
反应的化学方程式:4P+52.实验装置(1)仪器:集气瓶、燃烧(2)药品:红磷、水。
3.实验步骤(1)先在集气瓶内加入少(2)连接装置。
(3)检查装置的气密性(4)用弹簧夹夹紧橡胶管空气中氧气含量的测定气的含量组成的原理:2Hg+O 22Hg O ,2Hg O 2Hg作反应物,起液封作用,气的含量气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减4P+5O 22P 2O 5。
燃烧匙、导管、烧杯、橡胶管、弹簧夹。
加入少量水,并做上记号。
密性。
橡胶管。
2Hg+O 2。
闭容器内空气中的氧即为减少的氧气的体(5)点燃红磷,迅速伸入(6)燃烧结束冷却至室温4.实验现象红磷在集气瓶内燃烧,簧夹,水经导管进入集气瓶5.实验成功的关键(1)红磷要过量。
(2)装置必须密封。
(3)导管内先注满水。
(4)冷却到室温后,打开6.实验分析与结论红磷燃烧生成五氧化二磷集气瓶内的氧气,冷却后,大气消耗的氧气的体积,由此证明友情提示:通过此实验也7.实验注意事项(1)红磷要足量。
如果红磷密闭容器内水面上升不到原气(2)实验装置的密封性要致所测得的氧气体积偏小。
(3)不能用硫、木炭、所消耗的氧气,导致测得的氧气乎不会变化,因此密闭容器内(4)橡胶管要夹紧,燃烧瓶口逸出,导致进入水的体积(5)集气瓶内加少量的水方法三、注射器法测量氧气1.原理在加热的条件下,铜能跟空产生,减少的气体体积即为空气2.实验装置(如图所示速伸入集气瓶内。
至室温后,打开弹簧夹。
,放出热量,生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒),气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
打开弹簧夹。
化二磷固体,五氧化二磷极易溶于水,不占有体积。
测定空气中氧气含量实验
应急处理措施
燃烧或爆炸
立即切断火源,使用灭火器或沙 土进行灭火,同时疏散人员并报
警。
有毒气体释放
迅速撤离实验区域,确保人员安 全,同时开启通风设备排除有毒
气体。
高温烫伤
立即用冷水冲洗烫伤部位,涂抹 烫伤药膏,并根据情况就医治疗
。
THANK YOU
感谢聆听
观察现象
在磷燃烧过程中,需仔细观察实验现象,并记录 相关数据。
点燃磷
点燃磷时需远离易燃物品,并在教师的指导下进 行,确保实验安全。
处理废弃物
实验结束后,需妥善处理废弃物,避免对环境造 成污染。
03
实验步骤与操作
准备工作
80%
实验器材准备
集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、橡 皮管、止水夹、弹簧夹、烧杯、 红磷等。
使用足量红磷
确保红磷量足够,以完全消耗装置内的氧气。
3
充分冷却后再打开弹簧夹
待装置冷却至室温后,再打开弹簧夹,以确保测 定结果准确。
提高实验准确性的建议
01
02
03
精确测量
使用精确的测量工具,如 电子天平、量筒等,提高 测量的准确性。
控制实验条件
保持实验环境的稳定性, 如温度、湿度等,以减小 外部因素对实验结果的影 响。
与理论值比较
理论值
根据化学知识,我们知道空气中氧气的体积分数理论值约为20.8%。
实验值与理论值比较
实验测得的氧气体积分数为20%,略低于理论值。这可能是由于实验误差或实验操作不当 等原因导致的。
结果意义
虽然实验值与理论值存在一定偏差,但实验结果仍然具有一定的参考价值。通过实验结果 ,我们可以了解空气中氧气的含量,并为相关领域的研究和应用提供基础数据支持。
测定空气里氧气的含量实验步骤
测定空气里氧气的含量实验步骤
测定空气中氧气含量的实验步骤可以分为以下几步:
1. 准备实验材料和设备:玻璃试管、酶活性试剂、水槽、水、碘化钾溶液、试剂瓶、酒精灯等。
2. 将玻璃试管封闭一个端口,并用排水法将其内部空气抽干,保证试管内不含空气。
3. 将试管浸入水槽中,并将其封闭端口向下,插入水中。
4. 取一定容量的空气样品,可以通过使用一根连接在试管外侧的吸管进行抽气。
注意保证吸管内无其他杂质。
5. 用酒精灯加热试管的封闭端口,使得氧气分解并释放出来。
6. 将试管的封闭端口抬出水面,使试管内外气压均衡,并且尽量保持试管内外温度一致。
7. 在试管中加入一定量的酶活性试剂,使其与释放出的氧气反应。
8. 在试管中加入少量的碘化钾溶液,使其和酶活性试剂反应生成蓝色产物。
9. 根据反应产生的蓝色产物的浓度,可以间接反推出氧气的含量。
10. 在进行实验步骤时,需要控制一些条件如温度、压力、反应时间等,以保证实验结果的准确性。
以上是一种常见的测定空气中氧气含量的实验步骤,具体操作可以根据实际情况进行调整。
另外,实验前需要对实验材料和设备进行消毒和清洁,并佩戴适当的防护设备。
测定空气中氧气含量的实验原理
测定空气中氧气含量的实验原理空气的含氧量是生物、工业和环境中的重要参数,但是由于空气中的氧气含量受到复杂的环境因素的影响,对空气氧气含量的测定一直是实验和研究的重点。
本文的目的是介绍测定空气中氧气含量所涉及的原理。
一、空气中氧气含量的定义空气中氧气含量是指在给定温度、状态和气压条件下,单位体积空气中氧气的量,也就是空气中含氧成分的百分比。
二、测定空气中氧气含量的原理1、分析精度高的原子吸收光谱法。
利用原子吸收光谱的原理,来测量空气中含氧气含量,原子吸收仪内有一定范围的可调节的激发源(可以是离子化灯,也可以选择火焰耦合激发),将测量空气中气体样品放入分析仪,仪器自动会对待测样品进行分析,测定其中氧气含量;2、电化学分析法:利用电化学反应原理,将要测气体放入一定的腔室中,由电化学工艺现象产生的电流和电势与腔室中气体的组成成正比,根据其中的氧气含量可以换算出该气体的成分;3、气体浓度计法:也叫氧传感器法,其原理是利用不同气体在带有活性材料的气体传感器上,具有不同的电导率变化的特性,用电流的变化来识别、分类各种气体,从而测定空气中氧气含量。
三、测定空气中氧气含量的实验方法1、收集样品:根据需要,选择采样地点,收集样品,将样品完整地装入空气样品容器;2、测定实验:将收集的样品放入原子吸收仪器,分析样品中各种气体成分,测定其中氧气含量;3、计算结果:根据实验测定出的各气体成分浓度,计算出空气中氧气的含量;4、记录结果:完成测定,将测定结果记录,保存在数据库中,供后期分析和使用。
空气中氧气含量的测定,主要使用上述三种测定原理,根据不同的应用场合,选择合适的仪器和仪器组合,得出准确的测定结果。
原子吸收光谱测定空气中氧气含量的最大优点是准确度高,适用于探测空气中氧传感的重要环境参数,为环境的监测和研究工作提供了重要的参考依据。
空气中的氧气含量的测定
空气中的氧气含量的测定一、引言空气中的氧气含量是衡量空气质量和环境健康状况的重要指标之一。
氧气是维持人类和动植物生命活动所必需的气体,在大气中的含量约为20.9%。
因此,准确测定空气中的氧气含量对于了解环境污染程度、评估空气质量以及进行医学诊断等具有重要意义。
二、测定方法目前常用的测定空气中氧气含量的方法有电化学法、光谱法和气相色谱法等。
1. 电化学法电化学法是一种常用的测定氧气含量的方法。
它利用电极与氧气发生氧化还原反应,测量产生的电流或电势变化来间接推断氧气含量。
常见的电化学法包括极谱法、电化学氧传感器等。
2. 光谱法光谱法是通过测量氧气对特定波长的光的吸收来间接测定氧气含量。
其中,红外光谱法和紫外光谱法是常用的方法。
红外光谱法利用氧气分子对红外光的吸收特性进行测量,而紫外光谱法则利用氧气分子对紫外光的吸收特性进行测量。
3. 气相色谱法气相色谱法是一种基于气相色谱仪的分析方法,通过将空气中的氧气分离并测量其峰面积或峰高来测定氧气含量。
这种方法需要使用气相色谱仪以及适当的色谱柱和检测器。
三、测定仪器测定空气中氧气含量的仪器有多种型号,常见的有氧气传感器、光谱仪和气相色谱仪等。
1. 氧气传感器氧气传感器是一种常用的测定空气中氧气含量的仪器。
它基于电化学原理,通过测量氧气与电极之间的电流或电势变化来推断氧气含量。
氧气传感器广泛应用于环境监测、工业生产、医疗诊断等领域。
2. 光谱仪光谱仪是一种用于测量光谱的仪器,可以通过测量氧气对特定波长的光的吸收来间接测定氧气含量。
光谱仪可以分为红外光谱仪和紫外光谱仪两种类型,具有高精度和灵敏度。
3. 气相色谱仪气相色谱仪是一种常用的分离和分析气体组分的仪器。
通过将空气中的氧气分离并测量其峰面积或峰高来测定氧气含量。
气相色谱仪具有分析速度快、分辨率高和灵敏度高等优点。
四、应用领域空气中氧气含量的测定在环境监测、医疗诊断等领域具有广泛的应用。
1. 环境监测测定空气中的氧气含量可以用于评估空气质量、监测环境污染程度。
中考化学之空气中氧气含量的测定
中考冲刺中考化学之空气中氧气含量的测定考点06 空气中氧气含量的测定一、拉瓦锡测定氧气的含量1.测定原理拉瓦锡测定空气的组成的原理:2Hg+O22Hg O,2Hg O2Hg+O2。
2.实验装置汞槽中汞的作用是,作反应物,起液封作用,二、吸水法测定氧气的含量1.测定原理利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。
2.实验装置(1)仪器:集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、橡胶管、弹簧夹。
(2)药品:红磷、水。
3.实验步骤(1)先在集气瓶内加入少量水,并做上记号。
(2)连接装置。
(3)检查装置的气密性。
(4)用弹簧夹夹紧橡胶管。
(5)点燃红磷,迅速伸入集气瓶内。
(6)燃烧结束冷却至室温后,打开弹簧夹。
4.实验现象红磷在集气瓶内燃烧,放出热量,生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒),冷却后,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
5.实验成功的关键(1)红磷要过量。
(2)装置必须密封。
(3)导管内先注满水。
(4)冷却到室温后,打开弹簧夹。
6.实验分析与结论红磷燃烧生成五氧化二磷固体,五氧化二磷极易溶于水,不占有体积。
红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,冷却后,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积,由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
友情提示:通过此实验也能得出氮气不燃烧、不支持燃烧及不易溶于水的性质。
7.实验注意事项(1)红磷要足量。
如果红磷的量不足,则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉,密闭容器内水面上升不到原气体体积的1/5,导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
(2)实验装置的密封性要好。
如果密封性不好,则外界的空气会进入密闭容器内,导致所测得的氧气体积偏小。
(3)不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。
空气中氧气含量的测定原理
空气中氧气含量的测定原理一、电化学法电化学法是一种常用的氧气含量测定方法。
该方法利用电极与溶液中的氧气发生氧化还原反应,通过测量电流或电压的变化来确定氧气的含量。
其中最常见的方法是使用氧化银电极(Ag/AgCl电极)和参比电极,通过测量氧气对电极的影响来计算氧气的含量。
二、光学法光学法是另一种常用的氧气含量测定方法。
该方法利用氧气对特定波长的光的吸收特性,通过测量透射光强或反射光强的变化来确定氧气的含量。
最常见的方法是使用氧气传感器,其内部有一种荧光材料,当氧气与荧光材料发生作用时,荧光强度发生变化,通过测量荧光强度的变化来计算氧气的含量。
三、化学法化学法是一种传统的氧气含量测定方法。
该方法利用氧气与某些化学物质发生反应,通过测量反应产物的变化来确定氧气的含量。
其中最常见的方法是使用碘滴定法,即通过氧气与碘化钾溶液反应生成的碘量来计算氧气的含量。
四、热导法热导法是一种基于氧气对热导率的影响来测定氧气含量的方法。
该方法利用氧气对热的传导能力较差的特性,通过测量样品与空气之间的热传导差异来计算氧气的含量。
五、质谱法质谱法是一种高精确度的氧气含量测定方法。
该方法利用氧气在质谱仪中的离子化特性,通过测量离子信号的强度来确定氧气的含量。
质谱法具有高灵敏度和高准确度的特点,但设备成本较高。
六、红外吸收法红外吸收法是一种非常便捷的氧气含量测定方法。
该方法利用氧气对红外光的吸收特性,通过测量红外光透射或反射的变化来确定氧气的含量。
红外吸收法具有快速、准确和非破坏性的特点,广泛应用于氧气含量的测定。
测定空气中氧气含量的方法有多种,包括电化学法、光学法、化学法、热导法、质谱法和红外吸收法等。
不同的方法适用于不同的场景和要求,选择合适的方法可以准确测定空气中的氧气含量。
知识点包——空气中氧气含量的测定
一、知识点名称——空气中氧气含量的测定二、知识点详解1.实验原理:现象:实验中可以观察到,红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;冷却至室温,打开弹簧夹后,烧杯中的水倒流入集气瓶中,至约占集气瓶容积的 1/5。
结论:通过实验得知,空气中氧气的体积约占 1/5。
原理解释:红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成固体五氧化二磷,使集气瓶内压强变小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水倒流入集气瓶内,且空气中氧气体积约占空气体积1/5,所以倒流入集气瓶内的水约占集气瓶容积 1/5。
装置:装置气密性良好,(实验前要进行气密性检查)反应物:1、反应物只与空气中的氧气反应,2、反应物不能是气体。
3、反应物足量,确保氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。
生成物:生成物不能是气体读数:冷却至室温才能读数这个实验还可推论出氮气的性质:氮气不能支持燃烧(化学性质);集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,可以说明氮气难溶于水(物理性质)。
在这个实验中,若气体减少的体积小于 1/5,导致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量不足,瓶内氧气没有耗尽;(2)装置漏气;(3)未冷却至室温就读数。
若该实验中气体减少的体积大于 1/5,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。
(3)装置气密性不好;2. 空气中氧气含量测定反应物选择:(1)燃烧法可用红磷、白磷加热法可用Cu、Hg比较:A:红磷、白磷原理相同:4P+5O2点—燃→2P2O5红磷须外部点燃;白磷着火点很低,微热即可,所以可直接在密闭装置内引燃实验结果:用白磷比用红磷误差小。
B:Cu、Hg 汞有污染,不建议使用(2)不可用:铁丝因为铁丝在空气中不能燃烧不可用: Mg 因为 Mg 能与空气中的氧气、二氧化碳、氮气反应不可用:S、C、蜡烛因为均有气体生成。
实验成功满足条件三、强化训练【典型例题】如图装置可用于测定空气中氧气的含量,下列说法不正确的是()A.实验时红磷一定要过量1B.该实验证明氧气约占空气总体积的5C.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质【答案】C【解析】A、红磷要足量,故选项正确;B、本实验的结论是:氧气约占空气总体积的五分之一,故选项正确;C、冒出大量的白烟,不是白雾,应使装置冷却后再打开弹簧夹并观察水面变化情况,故选项错误;D、通过该实验还可以了解氮气既不能燃烧,也不能支持燃烧;氮气难溶于水等。
考点06 空气中氧气含量的测定
考点06 空气中氧气含量的测定一、拉瓦锡测定氧气的含量1.测定原理拉瓦锡测定空气的组成的原理:汞+氧气氧化汞,氧化汞汞+氧气。
2.实验装置汞槽中汞的作用是,作反应物,起液封作用,二、吸水法测定氧气的含量1.测定原理利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。
2.实验装置(1)仪器:集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、橡胶管、弹簧夹。
(2)药品:红磷、水。
3.实验步骤(1)先在集气瓶内加入少量水,并做上记号。
(2)连接装置。
(3)检查装置的气密性。
(4)用弹簧夹夹紧橡胶管。
(5)点燃红磷,迅速伸入集气瓶内。
(6)燃烧结束冷却至室温后,打开弹簧夹。
4.实验现象红磷在集气瓶内燃烧,放出热量,生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒),冷却后,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
5.实验成功的关键(1)红磷要过量。
(2)装置必须密封。
(3)导管内先注满水。
(4)冷却到室温后,打开弹簧夹。
6.实验分析与结论红磷燃烧生成五氧化二磷固体,五氧化二磷极易溶于水,不占有体积。
红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,冷却后,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积,由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
友情提示:通过此实验也能得出氮气不燃烧、不支持燃烧及不易溶于水的性质。
7.实验注意事项(1)红磷要足量。
如果红磷的量不足,则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉,密闭容器内水面上升不到原气体体积的1/5,导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
(2)实验装置的密封性要好。
如果密封性不好,则外界的空气会进入密闭容器内,导致所测得的氧气体积偏小。
(3)不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。
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,导致测得的氧气的体积不准确;而细铁丝在空气中难以燃烧,氧气的体积几乎不会变化,因此密闭容器内水面不上升。
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探究实验设计之测定空气中氧气的含量1.化学反应原理
如图5-1所示,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。
图5-1
2.实验仪器:集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃管、乳胶管、止水夹。
实验药品:红磷、水。
3.探究方案:
⑴ 在集气瓶中放入少是水(用于溶解生成的五氧化二磷,同时可吸收燃烧产生的热,有利于瓶内降温),做上记号,并将瓶内剩余体积均分为五等分。
⑶ 用止水夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
观察到红磷燃烧,产生浓厚的白烟。
⑶红磷熄灭后,冷却至室温,打开止不夹,观察到水进入集气瓶内,最终水面在五分之一记号处。
4.探究评价:
该探究实验在反应原理上就存在错误。
我们都知道,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。
一旦燃烧放出的热量不足以维持可燃物在着火点以上温度时,燃烧便停止了。
这也是有些物质不能在空气中燃烧,但能在氧气中燃烧的原因。
因此,从这个意义上说,利用燃烧试图除尽空气中的氧气,是很
难达到目的的。
维持红磷燃烧需要的氧气浓度相对较高,因此就更无法除尽氧气了。
很多教师在做该实验时,都发现,最终水面停在十分之一处,而不是五分之一处,原因就在于此。
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。
要做好该实验,关键要注意以下几点:
⑴ 用更易燃烧的可燃物代替红磷(如白磷);
⑶ 装置的气密性要好;
⑶ 燃烧匙伸入集气瓶中的速度要快,并塞紧塞子。
5.资源开发:
通过刚才的分析,我们知道,在做好本探究实验除用白磷代替红磷外,就是尽可能防止或减少气体泄漏的可能。
我们可以利用以下装置来进行探究:
⑴ 用凸透镜将太阳光聚焦到白磷,使白磷燃烧。
此法可以防止燃烧匙伸入集气瓶时气体的散逸。
如图5-2。
⑵用水浴加热的办法使白磷燃烧,也可以防止燃烧匙伸入集气瓶内气体的散逸。
白磷的着火点仅40℃,水温稍高,足以使白磷着火燃烧。
如图5-3。
做此实验时,盛白磷的广口瓶不能直接放入沸水中,也以免广口瓶因骤热而爆裂。
可先用温水淋浴后,再将热水注入外面的大烧杯中。
⑶用钟罩代替集气瓶进行实验,如图5-4所示。
钟罩下方敞口,气体受热膨胀时,可将水压出一部分从产生减压作用。
用此法既减少了气体泄漏的可能,准确性比原实验方案高。
⑷ 在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷,用胶塞塞住,并使从推入到玻璃管中部,记下位置。
用酒精灯微微加热白磷,使之燃烧,同样可观察到白磷燃烧,有大量白烟生成,胶塞被推向外侧(右侧)。
待装置冷却,胶塞逐渐向内侧(左侧)移动,根据胶塞停止时的位置,确定空气中氧气的体积。
如图5-5。
这种方法在不透气的情况下进行,几乎可以完全防止漏气。
但要注意的是,胶塞在干燥条件下很难塞入玻璃管内,可蘸少量水后向管内推入;推入时,还须在胶塞上插一根注射器针头,以便排出气体,待胶塞推到合适位置时,拔出针头即可。
做该实验时,玻璃管不宜太短,太短,加热时胶塞会被推出管外。
6.创新思维:
⑴ 利用缓慢氧气测定氧气的体积分数
如图5-6所示,取长10cm,宽1.5cm的铝箔,用细线系好。
在其表面涂一层硝酸汞的药液,立即用滤纸将铝箔擦干,迅速放入粗玻璃管中,悬于玻璃管上部,立即插入盛水的小
烧杯中,塞上塞子,静置观察。
① 铝跟空气中的氧气反应放出的热,使玻璃管壁变得温热;
② 玻璃管内水位慢慢上升,10min左右,水位上升停止。
进入的水的体积约为玻璃管未浸入水中部分容积的1/5。
进行该实验时,应当注意:
硝酸汞溶液的浓度要大。
铝箔表面涂硝酸汞溶液后要立即用滤纸擦干后再放入试管中,否则,铝跟硝酸汞反应置换出来的汞,在形成铝汞齐的条件下,铝会跟水反应产生氢气,使测定出的氧气体积分数偏低。
⑶ 利用蜡烛燃烧测定氧气的体积分数
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,可鼓励学生在家自己动手实验。
如图5-7所示,在水槽中盛适量的稀氢氧化钠溶液,
并滴入2~3滴酚酞试液,在小木片上固定一只短蜡烛
(普通蜡烛1cm,生日蜡烛2~3cm),用火柴点燃蜡烛。
把集气瓶倒扣在小木块上方,并将瓶口水封。
几秒钟后,蜡烛火焰熄灭,水位上升。
且进入瓶中的液体变红色。
在水下用玻片盖上集气瓶,取出,量得集气瓶中水的体积,约为集气瓶容积的1/5。
若学生在家做此实验,可用茶杯代替集气瓶,用石灰水代替稀氢氧化钠溶液(若无石灰水,用清水效果也很好)。
该实验简便、粗略,可多次重复,容易被学生接受。
缺点是,在盖上集气瓶开始时,由于气体膨胀,有气泡从瓶口冒出,导致实验测得的值偏大。
⑶用加热氧化法测空气成分
把长约2cm的一束细铜丝装进一根长约5~6cm的普通玻璃管中部,两端用两节橡皮管分别跟两只注射器(其中一只注射器留出50mL空气,另一只注射器不留空气)连接起来,使之成为一个密闭系统(如图5-8)。
推动注射器活塞,空气可以通过装铜丝的玻璃管在两只注射器间来回传送,不会泄漏。
给装有细铜丝的玻璃管加热,待铜丝的温度升高以后,缓缓地交替推动两只注射器的活塞,使空气在铜丝上来回流动。
经过5~6次以后,空气里的氧气可以全部与铜结合。
停止加热,冷至室温,读出残留的注射器里气体的体积数。
减少的体积即为50mL空气中所含氧气的体积。
由此可以推算出空气中氧气的体积分数。
做该实验时,要注意注射器不宜太小,太小体积变化不大,现象不明显。