1.2.4 空气中氧气体积分数的测定

4、问题探究：
（1）实验测定的空气中氧气的含量偏低的原因。 ①装置漏气。 ②红磷量不足，没有将瓶中氧气全部消耗完。 ③装置没有冷却到室温时就打开止水夹而读值。 ④红磷中含有燃烧时产生气体的杂质。
（2）实验测定的空气中氧气的含量偏高的原因。 a、止水夹没有夹紧，导致红磷燃烧时气体受热膨胀而逸 出。 b、红磷中含有与氮气反应的杂质。
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空气充满在我们的周围，但是我们 却看不到、闻不着、抓不住，那么它究 竟是一种什么样的物质呢？又是谁首先 发现并研究了这个隐藏在我们周围的空 气呢？
空气的成分
18世纪70年代，瑞典科学家 舍勒和英国化学家普里斯特里 分别制得了氧气。
实验：测定空气中氧气的含量
1、实验装置
红磷
拉瓦锡 （1743-1794）
空气与呼出的气体中，所含气体的比较，正确的 是（ ） ① 氧气：空气＞呼出气体 ② 二氧化碳：空气＜呼出气体 ③ 水蒸气：空气＞呼出气体 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③
下列实验方法能检验一瓶气体是否是二氧化碳 的是（ ） A. 用眼睛看或鼻子闻 B. 将气体对着干燥的玻璃片 C. 向瓶中滴入少量澄清石灰水 D. 用燃着的木条伸入瓶中
某同学设计测定空气中氧气含量的实验装置如图，其步骤如下： ①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。 ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水 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，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。请回答下列问题： 使空气中氧气全部消耗完 （1）该实验中红磷需稍过量，目的是_____________ ； 水沿导管进入集气瓶中，且 ； （2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是_____________ 约占容积的1/5 由此可得出空气中氧气的体积分数约为____ 。由本实验还可推知 20% 氮气难溶于水或氮气不支持燃烧 氮气的哪些性质？试写出一种：__________________ 。 （3）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功____ 否 （填“能” 或“否”）？理由是______________________ 木炭燃烧后生成了二氧化碳气体 。 （4）小明在课外读物中发现镁能在 氮气中燃烧，于是他用镁条代替红 磷做实验，实验完毕，你认为进入 大于 1/5 瓶中水的体积会＿＿＿ （填“大于”或“小于”）。
2、实验现象：
（1）红磷燃烧产生黄白色的火焰，放出大量的热， 产生浓厚的白烟，生成一种白色的固体物质。 （2）燃烧着的红磷逐渐熄灭。
（3）待装置冷却到室温，打开止水夹，烧杯内的 水沿导管流入集气瓶内，流入的水约占集气瓶容积 的1/5。
3、实验原理
论
空气中的氧气约占空气总体积的1/5。
红 磷
红 磷
如图，在实际容积为150mL的集气瓶里先装进50mL的水，再按 图连接好仪器，按下热的玻璃棒，红磷立即被点燃。 ⑴红磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 先下降后上升 __________； 70 ⑵若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为___mL。 空气中的氧气约占空气总体积的 1/5。 (3)实验结论： _______________ _________
(4)若所测的氧气的体积分数小于1/5，则原因是：
①_________；
②_________；
③_________；
④_________。
如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是： 在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好 仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃． 使集气瓶内的氧气消耗完全 （1）该实验中白磷需稍过量，目的是________________ ． （2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 先下降后上升 _________；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为___mL ． 70 难 （填“易”或“难”）溶于水 （3）该实验可推论出氮气______ 不活波 （填“活泼”或“不活泼”）的结论． 和其化学性质______ （4）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功，若不能，请说明 不能，因为生成物是气体，装置内气压几乎不变 理由． ____________________________________ ． （5）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？ ABCD（填写序号） ______ A.加快集气瓶冷却 B.液封导气管末端以防气体逸出 C.缓冲集气瓶内气压的骤然升高 D.吸收五氧化二磷，保护环境
下图是用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量的的方法。 实验过程： 1、将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。 2、点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 3、待红磷熄灭后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集 气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。 请回答下列问题： （1）集气瓶中剩余的气体主要是 。 （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）某同学对实验进行了反思，提出了改进方法（如图所示）， 你认为改进后的优点是： 。