测定空气中氧气含量地装置

1、测定空气中氧气含量的常见的装置（全）江苏省特级教师赵美荣装置图1实验操作用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧，一段时间后，白磷燃烧图2燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹 簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。 闭合电源开关，电阻丝发热，温度 达到40 C时白磷燃烧，产生大量白 烟。图3装置冷却后，由于左侧中氧气被消 耗，气体压强减小，水会在左侧中 上升，且上升到1刻度处。先关闭弹簧夹a,将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后 立即塞紧橡皮塞。由于白磷的着火点低，白磷燃烧,产生大量的白烟。燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹 簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。图4用水浴加热的办

2、法使白磷燃烧，足 以使白磷着火燃烧。燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹 簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。在一封闭的试管内放一颗白磷，用 酒精灯微微加热白磷，白磷燃烧， 有大量白烟生成，注射器被推向外 侧（右侧）。待装置冷却，注射器逐渐向内侧（左侧）移动，根据注射器停止时的位置，确定空气中氧气的体积。在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白 磷，用胶塞塞住，并推入到玻璃管 中部，记下位置。6图用酒精灯微微加热白磷，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。用生石灰和水反应时放出的热量使图7白磷燃烧。烧杯上方玻璃管（

3、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。在一个耐热活塞的底部放一小块图8（足量）白磷，然后迅速将活塞下 压，使空气内能增大，温度达到 40 °C。白磷燃烧，产生大量白烟，冷却至 原来温度时，松开手，活塞最终将 回到刻度4处。图10在一玻璃管的两端，通过橡皮塞装 上两只注射器，玻璃管内装几团细 的铜丝，把一个注射器内的空气体 积调到50mL的位置，另一只注射 器不留空气加热玻璃管的铜丝部 位。待铜丝被灼热后，把注射管缓慢地 以23次/分的速度左右推动。大约34min之后停止加热。待玻璃管冷却至

4、室温后，注射器内空气减少。图11在滴管中盛适量的氢氧化钠溶液。 将燃着的硫粉迅速插入集气瓶内， 硫粉燃烧，发出淡蓝色的火焰。燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹 簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。探究空气中氧气的含量湖北省教研室组长杨国安41% ！亲爱的同学，很高兴与你见面了！老师要告诉你一个小秘密：在我们周围的空气单 元里，“探究空气中氧气含量的实验”可重要啦！这不，近几年来在各省市中考试题中频繁 出现。本文中的例3就是我出的一道中考题。遗憾的是，当年我市考生平均得分率只有现在，你一定很想知道，怎样才能掌握这一考点？老师告诉你，掌握这一考点有秘决: 是你要深入理解实验原理；二是你要有流畅的解题思路，找

5、到解题的突破口。深入理解实验原理对于探究空气成分的实验， 以下几点需要你认真研读，深入理解，这是你正确解答这类 题目的基础。【实验原理】利用物质在密闭容器里燃烧或与氧气反应生成固体物质，把容器里空气中的氧气耗尽, 根据气体体积的减少量来确定氧气的含量。【实验药品】能用来测定空气中氧气含量的物质必须是易与氧气反应且没有 气体生成的物质，如红磷（或白磷） 等。不能用木炭、硫来代替红磷（或白磷）。木炭、硫燃烧的产物 是气体，且消耗的氧气的体积恰好等于生成的气体的体积，密闭体系内气体的压强几乎没有变化。【实验装置】 如图1所示（当然，也可用其他合理装置）。【实验步骤】1 在集气瓶内加入少量水（用于溶解

6、生成的五氧化二磷，同时吸收燃烧产生的热，有 利于瓶内降温），把集气瓶剩余容积划分为5等分，并做上记号。2 .用止水夹夹紧乳胶管。把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，立即伸入瓶中并 把塞子塞紧。观察红磷燃烧时的现象。3 待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。【实验现象】红磷燃烧时发出黄白色火焰，同时放出热量，随着反应的进行，瓶内充满白烟。待集气瓶冷却到室温时，打开止水夹，烧杯中的水被吸进集气瓶中， 进水的体积恰好近似于集气瓶 中原空气体积的1/5。【注意事项】1.装置不能漏气。2 .红磷要过量，以保证瓶内的氧气耗完。3 .点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子，不能使

7、外界空气进入瓶内。4 .止水夹要夹紧，防止红磷燃烧时气体膨胀使瓶中气体从导管逸出。5 等到集气瓶冷却到室温时再打开止水夹，防止瓶内气温高于外界气温，使进入瓶内的水减少领悟解题思路以上内容是你正确解题的基础。接下来，需要你积极领悟解题思路，寻找解题突破口。只有思路流畅，你才能在平时考试或中考中游刃有余。总体思路：测定空气中氧气含量的方法有多种，但其原理只有一种， 这就是利用足量的某物质与密闭容器里空气中的氧气充分反应，通过观察进水的体积或活塞移动的体积，来确定空气中氧气的含量。例1某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，装置如图1所示。回答下列问题：红磷在集气瓶中燃烧的符号表达式为 。待燃烧停止，

8、白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总 容积的1/5，你认为其原因可能是 、。（填2点即可）如将红磷换成炭粉，实验能否成功？ （填“能”或“不能”）。原因是c思路分析测定空气中氧气含量的物质，是容易与氧气反应且没有气体生成的物质。如红磷在密闭容器中燃烧，消耗了容器里的氧气，生成了五氧化二磷固体。木炭燃烧的产物是二氧化碳气体，木炭消耗氧气的体积与生成的二氧化碳气体的体积相同，密闭体系内气体的压强变化很小。如装置漏气；红测定的氧气的含量小于实际含量，或是装置有问题，或是操作有问题。磷的量不足；止水夹未夹紧；装置未冷却到室温就开始读数等。答案红磷+氧气 二2*五氧化二磷装置漏

9、气红磷的量不足不能 炭粉虽然消耗了氧气，但燃烧生成的二氧化碳是气体，瓶内压强变化很小，水基本不能进入集气瓶中例2某课外活动小组的同学，用图2所示的装置粗略测定空气中氧气的体积分数。该装置的气密性良好，活塞可左右滑动，实验前活塞处在刻度 10cm处。已知白磷在空气中燃烧的最低温度为40 C。回答下列问题：可观察到玻璃管内开始发生的现象是：白磷着火燃烧，活塞先向移动（填“左”或“右”，下同），后向 移动。实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约 （填整数）cm处。思路分析烧杯中的沸水使白磷的温度上升，当白磷的温度达到 40 C时，白磷着火燃烧。白磷燃烧时放出的热量使密闭容器中的气体受热膨胀，活塞右移；

10、当膨胀的体积不及消耗的氧气的体积时，活塞左移。由于空气中的氧气约占总体积的1/5，所以，待装置冷却至室温，活塞最后停在刻度约为8cm的位置上。答案右左8回答下列问题:一段时间后，可观察到的现象是 。“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是思路分析放大镜会聚6V手电筒光，使金属梯最下端凹处的白磷的温度升高，白磷着火燃烧。白磷燃烧放出的热量，使金属梯上各步凹处的白磷由下往上依次燃烧。由于试管中的氧气逐渐减少，试管内气体的压强也逐渐减小，试管内的水位逐渐上升。当氧气全部耗尽时，水面不 再上升。金属梯上各步凹处放置一颗小白磷，可增大白磷与氧气的接触面积

11、，尽可能多地消耗试管里的氧气。答案白磷像“上楼梯” 般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位先下降，然后上升到一定位置后恒定不动尽可能多地消耗试管内的氧气例4铁能在潮湿的空气中与氧气反应生成铁锈，- 位同学应用上述反应原理测定空气中氧气的含量，他选用 的仪器如图4所示。回答下列问题：试管和铁丝球应该如何放置?实验中观察到什么现象?实验要进行一周左右的时间，才能观察到明显的现象，你知道时间较长的原因吗?思路分析在密闭容器内，细铁丝与潮湿空气中的氧气反应生成铁锈，使容器内的氧气耗尽， 容器内气体压强小于容器外的大气压，水进入容器。铁生锈的速度很慢，为了将试管中的氧气全部耗尽，需要较长的时间。答案把细铁丝放在倒立着的试管里，将烧杯移至