《空气中氧气含量的测定》实验探究
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《空气中氧气含量的测定》实验探究 1 / 3
《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 ① ③ B. 只有 ② ④ C. 只 有① ②
③ D. ①②③④
2、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。
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假定此实验能依据小华的假想正常进行， 且白磷所占体积与导管内的气体体积忽视不计， 请回答以下问题：
（ 1) 实验前，翻开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从 20 mL 刻度处推至 15mL刻度处，而后放手，若活塞
还可以返回至 20mL刻度处，则说明 __________________ 。
（ 2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，焚烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可察看到的现象为 _______________________________________________ 。
（ 3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充足反响直至焚烧结束，试管冷却。可察看到的现象为
______________________________________________________________ 。
（ 4）若按小华的假想进行实验，实质可能碰到诸多问题而发生危险，造成实验失败。比如 __________
____________________________________________________________ 。
3、（ 2011·柳州）某化学兴趣小组的同学依据课本上的实验装置做“测定空气中氧气
的体积分数”实验 (如图 8 所示 )，但测出的氧气的体积分数显然小于 1/5。
请你参加研究：
【提出问题】造成偏差的原由是什么？怎样改良课本上的实验装置？
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质以下表：
颜色、状态
熔点/ ℃ 着火点/℃ 3
密度 /(g/cm )
红磷 暗红色固体 590 240
白磷 白色或黄色固体 40
【猜想与假定】
甲同学：可能是导管内原含有空气， 以后留有吸入的水， 影响实验的正确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还可以作出的猜想是 。
【沟通与议论】
（ 1）丙同学以为用木炭取代红磷， 就能够除去偏差， 大家以为他的猜想不合
理，原由是 图 9
。
（ 2）他们对课本上的实验装置进行了图 9 所示的改良 ( 其余仪器忽视 ) 。
① 甲同学提出应把红磷换为白磷，原由是 。
② 经过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属铜的 性。
③ 与课本上的实验装置对比较，该装置的一个长处是 。
【研究与反省】
（ 1）为了考证乙同学的猜想，将铜粉放在节余气体中加热，察看到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想 ( 填“合理”或“不合理” ) 。
（ 2）大家用改良的实验装置 ( 如图 9 所示 ) 进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消逝时，左玻璃管内的液面上涨了 1 格，获得了较正确的结果，但又不测发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。
①左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是；
②左玻璃管下方液体的 pH 7 ( 填“＝”“＜”或“＞” ) ，原由是 。
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4、（ 2010·鞍山 -18) 在测定空气中氧气含量的实验中，小强采纳
了右图所示装置：在由两个注射器构成的密闭系统中留有
25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时迟缓推进两个
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，将气体所有推至一个注射器内，察看密闭系统内空气体积变化。
(1) 在实验加热过程中，交替迟缓推进两个注射器活塞的目的是 。
(2) 写出该实验中反响的化学方程式 。
(3) 小强测得实验结果以下：
反响前注射器内气体整体积 反响后注射器内气体整体积
25mL 22mL
由此数据能够计算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l ％ ( 填“ >”、“＝”、 “<” ) 。造成该实
验出现偏差的原由可能是 。( 填序号 ) ①没有交替慢慢推进两个注射器活塞；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
(4) 经过上边的实验，你学到的丈量混淆物中某成分含量的方法是
。( 其余答案合理也可 )
答案 ：1、 D 2、（ 1）装置的气密性好 （2）白磷焚烧， 产生白烟， 活塞前沿在约 12 mL 的刻度线上 （ 3）
白磷焚烧， 产生白烟， 活塞先向右挪动， 最后稳固在约 8 mL 的刻度线上 （ 4）橡胶塞弹出、 试管爆裂、
注射器活塞弹出等 3、【猜想与假定】装置气密性不好（或红磷用量不足；或没有冷却到室温就打
开止水夹等） 【沟通与议论】 （ 1）木炭在空气中焚烧生成二氧化碳气体，使反响前后气体体积变化不
显然 （ 2）① 白磷的着火点低，简单用铜丝点燃（或红磷着火点高，不易被铜丝点燃等）② 导热
性 ③能够保证反响过程中装置不漏气（或能够保证在同样的压强下测定反响前后气体的体积，不会
污染空气等）【研究与反省】（ 1）合理（ 2）① 白磷 ② ＜ 五氧化二磷溶于水后形成磷酸 4、(1) 使
空气中的氧气充足反响（ 2）2Cu+O加热 2CuO （ 3）< ①②③ （ 4）经过化学反响除掉混淆物中的
一种成分，再丈量混淆物在反响前后体积 ( 或质量 ) 的变化，进而得出该种成分的含量
优选
