初中化学空气中氧气含量的测定

空气中氧气含量的测定

空气中氧气含量的测定实验是一个基础而重要的实验，该实验的探究目的旨在通过实验操作、实验现象的观察得出相关的结论。此类题往往要求根据实验操作不当带来的

问题加以讨论并利用有效方式加以解决，在解决问题的过程中

培养各种思维能力。 例题 按右图组装仪器，关闭止水夹。请回答下列问题： （1）电热棒接通电源后，集气瓶中的现象是。

（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是。

（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为。

解析本题主要考查通过燃烧法测定空气中氧气的含量。描述实验现象时要注意语言的准确性，注意“烟”与“雾”的区别，并且不能将实验结论与实验现象相互混淆；分

析红磷燃烧一段时间后自动熄灭的原因时，要结合实验原理进行解答。

参考答案（1）红磷开始燃烧，产生白烟，随后火焰减小并慢慢熄灭（2）集气瓶内的氧

气已消耗完 （3）烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的

变式题 按右图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。

请回答下列问题：

（1）进入集气瓶内的水不足的原因是。

（2）采用电热棒加热的优点是。

（3）假如用木炭代替红磷，利用该装置进行实验，能否取得成功？为什么？。

解析 本题是在原题的基础上进行的变式。进入集气瓶内的水不足，原因可能是装置内氧气没有消耗完，即反应物的量不足；或未冷却到室温就打开止水夹，装置的气

密性不好等。对照教材实验装置我们可以发现，使用电热棒后，就形成了一个密闭体系，避免红磷点燃后再塞胶塞时，使装置内气体受热膨胀逸出，影响实验结果的测定。选择

反应物时，除了要消耗装置内的氧气外，还得在反应后使装置内外形成压强差，故反应物一般为固体，且只与氧气反应，反应后生成固体。

参考答案（1）红磷量不足（或） （2）形成密闭体系，使实验结果更准确；避免

五氧化二磷散逸到空气中造成空气污染

（3）不能。因为燃烧产生二氧化碳气体，无法使密闭装置内外形成压强差

拓展题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，同时交替缓慢

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)小强测得实验结果如下：

电

热

棒

足量

的体积分数、“<”) 21％。造成该实验出现误差的原因可能是(填序号)。

①读数时没有冷却至室温②加入铜丝量太少③加入铜丝量太多

(3)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。

解析该实验的原理是加热铜丝，使铜丝与密闭体系中的氧气充分反应，通过活塞移动的距离变化测出空气中氧气的含量。由题意可知，反应前与反应后注射器内气体总体积变化为3mL，即消耗的密闭装置中氧气的体积；空气中氧气含量的理论值约为21%，导致含量偏小的原因是读数时没有冷却至室温，或加入铜丝量太少或装置漏气等；而铜丝量太多不会影响实验结果，它是实验成功的必要条件。

参考答案(1)使空气中的氧气与铜丝充分反应(2) < ①②(3)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(答案合理即可)