《空气中氧气含量的测定》实验探究
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3
。
【交流与讨论】 图9
（1）丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是 。
（2）他们对课本上的实验装置进行了图 9 所示的改进(其他仪器忽略)。
① 甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是
。
② 通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相比较，该装置的一个优点是
1
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：
颜色、状态
熔点/℃
红磷
暗红色固体
590
白磷
白色或黄色固体
44.1
着火点/℃ 240 40
密度/(g/cm3) 2.34 1.82
【猜想与假设】
甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还能作出的猜想是
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右图的实验装置。
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：
（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从 20 mL 刻度处推
至 15mL 刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至 20mL 刻度处，则说明__________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现
象为_______________________________________________。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为
______________________________________________________________。
。
【探究与反思】
（1）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想
(填“合理”或“不合理”)。
（2）大家用改进的实验装置(如图 9 所示)进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻
璃管内的液面上升了 1 格，得到了较准确的结果，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。
验出现误差的原因可能是
。(填序号) ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；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)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
。
2
答案 ：1、 D 2、（1）装置的气密性好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿在约 12 mL 的刻度线上 （3） 白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约 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、【猜想与假设】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）【交流与讨论】（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，使反应前后气体体积变化不 明显 （2）① 白磷的着火点低，容易用铜丝点燃（或红磷着火点高，不易被铜丝点燃等）② 导热 性 ③可以保证反应过程中装置不漏气（或可以保证在相同的压强下测定反应前后气体的体积，不会 污染空气等）【探究与反思】（1）合理（2）① 白磷 ② ＜ 五氧化二磷溶于水后形成磷酸 4、(1) 使 空气中的氧气充分反应（2）2Cu+O2 加热 2CuO （3）< ①②③ （4）通过化学反应除去混合物中的 一种成分，再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化，从而得出该种成分的含量
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“＞”)，理由
是
。
4、（2010·鞍山-18)在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所
示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有 25mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢
推动两个注射器活塞，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
点燃
实验后若结果偏小，可能的原因有红磷量过少 、装置气密性不好 、没有冷却到室温就打开止水夹 。
实验后若结果偏大，可能的原因有止水夹没有夹紧 、燃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）能在空气中燃烧 （如铁丝不行）；（2）燃烧时只消耗
氧气 （如镁带不行）；（3）生成物不能为气体 （如硫粉、木炭等不行）。 4、该实验还可推出，瓶内剩余 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
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如__________ 。
3、（2011·柳州）某化学兴趣小组的同学按照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明显小于 1/5。
请你参与探究：
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
空气中氧气含量的测定实验专题作业 空气中氧气含量的测定如右图所示。1、可观察到的现象是 磷燃烧有大量白烟生成，打开止水夹后水进
入集气瓶内大约 1/5 体积处 。
2、该实验设计的原理是利用 红磷燃烧耗尽密闭容器中 1/5 体积的氧气， 使容器内压强减小，导致水被吸入集气瓶内大约 1/5 体积。反应方程式为：4P + 5O2 ==== 2P2O5 。
气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是
。
(2)写出该实验中反应的化学方程式
。
(3)小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 25mL
反应后注射器内气体总体积 22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数
2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实
性质有不燃烧也不支持燃烧 。
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，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
上升显大于瓶内ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气体积的 1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）
①甲同学可能使用的红磷量不足，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
2、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
。
【交流与讨论】 图9
（1）丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是 。
（2）他们对课本上的实验装置进行了图 9 所示的改进(其他仪器忽略)。
① 甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是
。
② 通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相比较，该装置的一个优点是
1
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：
颜色、状态
熔点/℃
红磷
暗红色固体
590
白磷
白色或黄色固体
44.1
着火点/℃ 240 40
密度/(g/cm3) 2.34 1.82
【猜想与假设】
甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还能作出的猜想是
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右图的实验装置。
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：
（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从 20 mL 刻度处推
至 15mL 刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至 20mL 刻度处，则说明__________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现
象为_______________________________________________。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为
______________________________________________________________。
。
【探究与反思】
（1）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想
(填“合理”或“不合理”)。
（2）大家用改进的实验装置(如图 9 所示)进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻
璃管内的液面上升了 1 格，得到了较准确的结果，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。
验出现误差的原因可能是
。(填序号) ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；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)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
。
2
答案 ：1、 D 2、（1）装置的气密性好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿在约 12 mL 的刻度线上 （3） 白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约 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、【猜想与假设】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）【交流与讨论】（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，使反应前后气体体积变化不 明显 （2）① 白磷的着火点低，容易用铜丝点燃（或红磷着火点高，不易被铜丝点燃等）② 导热 性 ③可以保证反应过程中装置不漏气（或可以保证在相同的压强下测定反应前后气体的体积，不会 污染空气等）【探究与反思】（1）合理（2）① 白磷 ② ＜ 五氧化二磷溶于水后形成磷酸 4、(1) 使 空气中的氧气充分反应（2）2Cu+O2 加热 2CuO （3）< ①②③ （4）通过化学反应除去混合物中的 一种成分，再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化，从而得出该种成分的含量
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“＞”)，理由
是
。
4、（2010·鞍山-18)在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所
示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有 25mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢
推动两个注射器活塞，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
点燃
实验后若结果偏小，可能的原因有红磷量过少 、装置气密性不好 、没有冷却到室温就打开止水夹 。
实验后若结果偏大，可能的原因有止水夹没有夹紧 、燃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）能在空气中燃烧 （如铁丝不行）；（2）燃烧时只消耗
氧气 （如镁带不行）；（3）生成物不能为气体 （如硫粉、木炭等不行）。 4、该实验还可推出，瓶内剩余 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
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如__________ 。
3、（2011·柳州）某化学兴趣小组的同学按照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明显小于 1/5。
请你参与探究：
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
空气中氧气含量的测定实验专题作业 空气中氧气含量的测定如右图所示。1、可观察到的现象是 磷燃烧有大量白烟生成，打开止水夹后水进
入集气瓶内大约 1/5 体积处 。
2、该实验设计的原理是利用 红磷燃烧耗尽密闭容器中 1/5 体积的氧气， 使容器内压强减小，导致水被吸入集气瓶内大约 1/5 体积。反应方程式为：4P + 5O2 ==== 2P2O5 。
气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是
。
(2)写出该实验中反应的化学方程式
。
(3)小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 25mL
反应后注射器内气体总体积 22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数
2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实
性质有不燃烧也不支持燃烧 。
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，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
上升显大于瓶内ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气体积的 1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）
①甲同学可能使用的红磷量不足，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
2、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
