测定空气中氧气的体积分数探究汇总

1、测定空气中氧气的体积分数实验原理：红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，被压入水的体积等于瓶内氧气的体积实验装置：D A-集气瓶B- k寿 广，一 ,B-导管cF, C-燃烧匙A一D-止水夹实验现象：红磷燃烧，产生浓厚的白烟，打开止水夹，水从烧杯倒吸如集气瓶，进入水的体积约占瓶容积的1/5点燃化学反应方程式：4P+5O2=2P2O5现象解释：红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内气压减小，小于外界大气压，所以大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。进入集气瓶中的水的 体积就等于消耗的氧气的体积。实验要求：红磷足量（充分消耗瓶内氧气）；冷却至室温后再打开止水夹；集气瓶底预留适量

2、 的水，吸收热量，溶解五氧化二磷；燃烧物质的选择-消耗氧气，同时不能产生新的气体（不可以用硫和木炭代替）特别注意：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。误差分析：实验发现测定的氧气体积分数小于1/5分析原因：1装置的气密性不好，可能漏气。2红磷的量不足，没有充分消耗氧气。3没有将点燃的红磷迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞。4未等瓶内的气体冷却就打开夹子实验发现测定的氧气体积分数大于1/5分析原因：。1燃烧匙插入太慢，导致空气受热膨胀逸出2止水夹没有夹紧，

3、红磷燃烧时空气从止水夹逸出 典型题目汇总：1.第一小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置.你认为合理的是（填编号）AB答案：A氧气的密度比空气略大，燃烧匙伸入底部，能使氧气消耗更充分，测定更准确 测定空气中氧气的体积分数的还有如下方法：空气体积变化。4.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，该实验中反应的化学方 程式为2Cu+O2蜒L2CuO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，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内2.用来测定空气成分的方法

4、很多，下图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验 过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好相应的标记。 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具有 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一种原因可能是(3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如右图所示)，你认为改进后的一项优点是：(4)小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集

5、气瓶。经讨论，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, 实验也能取得较好的效果答案：(1)不能燃烧，也不支持燃烧(2)装置漏气或红磷的量不足(3)装置始终密闭，空气没有溢出，实验结果准确不需要加热，节约能源(4)氢氧化钠或澄清的石灰水3.某同学利用右上图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的1/5。造成这一现象的原因可能是()A.实验前没有将弹簧夹夹紧C.实验中所取的红磷过量 答案：AB.实验装置可能漏气D.实验中所取的红磷不足 屯气(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)小强测得实验结果

6、如下：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数21 %(填=成该实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； 读数时没有冷却至室温；3加入铜丝量太少；加入铜丝量太多答案(1)铜丝与氧气充分接触而反应(2) ; 1 235.将等容积等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两个集气瓶置于天平左 右两盘，并调至平衡，然后分别放人等质量的白磷和木炭如右图，关闭a、b,使二者充分燃烧后，冷至室温，此时打开弹簧夹a、bo(1)打开弹簧夹a、b时观察到的现象是()A.甲中进水B.乙中进水C.甲、乙二者都进水D.甲、乙

7、二者都不进水(2)此时的天平()不溶于水、不能燃烧，也不支持燃烧不与白磷反应环保更加精确A.处于平衡状态B.偏向左C.偏向右(3)若将甲、乙两瓶直接用一导管连接(撤掉水槽，其他条件不变)，当白磷和木炭充分燃烧,并使两瓶恢复到原来的温度，此时的天平()A.仍处于平衡状态B.偏向右C.偏向左D.无法确定答案：A B(甲瓶内有水进入)C(充分燃烧后,甲瓶内气压小于乙瓶，冷却气压相等时, 甲瓶偏重)6.研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如右图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：(1)闭合电源开关，可以观察到白磷。(2)装置冷却到室温时， 可观察到U型管内左侧液面(3)通过这个实验

8、得出的结论是(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：(5)评价优点： _答案：燃烧生成大量白烟上升空气中氧气体积分数为157.选用实际容积为40mL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60mL且润滑性很好的针筒注射器相连组成如下图的实验装 置。假设此实验能按照小华的设想正常进行，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：日磷弹簧夹注塑器. （项活塞前沿在20tnL刻度处试管(1)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_(2)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

9、，试管冷却。可观察到的现象为_(3)如何检查气密性：_答案：(1)白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12ml的刻度线上白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8ml的刻度线上(3)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：装置的气密性良好8.某校初三研究性学习小组为探究空气中氧气的体积分数，设计了如下图所示的装置，其中A是带刻度的容积为700mL的圆筒状玻璃反应器.B是敞口玻璃瓶.C是连通A , B的橡皮管.D是密封盖(其他辅助装置略).他们的操作过程如下：a检查装置的气密性；b在B中加入水，并调整B的高

10、度，使A中的液面至刻度500mL处；c将一定量的白磷平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖D;d通电加热白磷.待充分反应后， 调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平， 记录A中 气体体积为420mL(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计).(1)当操作d结束时，装置A中液面的刻度约为420mL .本次实验测得氧气在空气中的体积分数为 请你说出产生误差的一个原因(2)测定空气中氧气的体积分数时，通常选用红磷或者白磷，而不用木炭.请你说说不用木炭的理由_(3)该小组中有同学提出：如果用木炭代替白磷也能测定空气中氧气的体积分数，只要将水换成一种溶液，则该溶液是 _答案：16%白磷太少；未冷却到室温就读数

11、等木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能保证被水完全吸收氢氧化钠溶液或者其他碱溶液9.某校化学研究性学习小组在学习了 空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出 了如右图所示的实验装置。实验步骤如下：1如图所示，连接仪器，检查装置的气密性。发现 装置的气密性良好。2在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷(其着火点是40C),并在酒精灯上把玻璃 棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）3用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。（注：白磷与红磷

12、燃烧的产物相同）4待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。5待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c。6根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息，回答下列问题。（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是。（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：答案：（1）先下降后上升(2) (ba) / (c a) =1/5或(b a) / (c a) X00%=20%(或21%)或5bc = 4a10.某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5 cm处。已知生石灰与水反应能产生大量的热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有 一定的温度；二是有充足的氧气。向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷（足量）,活塞向 （填“左”或“右”）移动。实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约cm处，据此可得出的结论是：。答案：与石灰水反应产生热量，加热玻璃管内的白磷燃烧，产生大量白烟，后又逐渐熄灭 右4白磷燃烧消耗玻璃管内的氧气，氧气在空气中约占空气体积的