一、拉瓦錫測定氧氣的含量

1．測定原理

2．實驗裝置

汞槽中汞的作用是，作反應(yīng)物，起液封作用，

二、吸水法測定氧氣的含量

1．測定原理

利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理是利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。反應(yīng)的化學(xué)方程式

2．實驗裝置

（1）儀器：集氣瓶、燃燒匙、導(dǎo)管、燒杯、橡膠管、彈簧夾。

（2）藥品：紅磷、水。

3．實驗步驟

（1）先在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號。

（2）連接裝置。

（3）檢查裝置的氣密性。

（4）用彈簧夾夾緊橡膠管。

（5）點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內(nèi)。

（6）燃燒結(jié)束冷卻至室溫后，打開彈簧夾。

4．實驗現(xiàn)象

① 紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙(五氧化二磷小顆粒)；② 放熱；③ 冷卻后打開彈簧夾，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。

5．實驗成功的關(guān)鍵

（1）紅磷要過量。

（2）裝置必須密封。

（3）導(dǎo)管內(nèi)先注滿水。

（4）冷卻到室溫后，打開彈簧夾。

6．實驗分析與結(jié)論

紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，五氧化二磷極易溶于水，不占有體積。紅磷燃燒消耗了集氣瓶內(nèi)的氧氣，冷卻后，大氣壓把燒杯內(nèi)的水壓進(jìn)集氣瓶，壓進(jìn)的水的體積約是集氣瓶內(nèi)消耗的氧氣的體積，由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的 1/5。

注意：通過此實驗也能得出氮氣不燃燒、不支持燃燒及不易溶于水的性質(zhì)。

7．實驗注意事項

1. 紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會偏小。

2. 裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會偏小。

3. 導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會有一部分殘留在試管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。

4. 冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結(jié)果偏小。

5. 如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動作太慢，測量結(jié)果會偏大。

6. 在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。

7. 不要用木炭或硫代替紅磷！原因：木炭和硫燃燒盡管消耗氣體，但是產(chǎn)生了新的氣體，氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水面不會有變化。而細(xì)鐵絲在空氣中難以燃燒，氧氣的體積幾乎不會變化，因此密閉容器內(nèi)水面不上升。

8. 如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進(jìn)行實驗。

9. 不要用鎂代替紅磷！原因：鎂在空氣中燃燒時能與氮氣和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮氣和二氧化碳，使測量結(jié)果偏大。

三、注射器法測量氧氣的含量（拓展延伸）

1．原理

在加熱的條件下，銅能跟空氣中的氧氣反應(yīng)，消耗了密閉容器中的氧氣，沒有其他氣體產(chǎn)生，減少的氣體體積即為空氣中氧氣的體積。反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2．實驗裝置（如圖所示）

3．實驗儀器

硬質(zhì)玻璃管(相同規(guī)格

支)、橡皮塞(帶玻璃導(dǎo)管及不帶玻璃導(dǎo)管各

個)、量筒、酒精燈、鐵架臺(帶

鐵夾)、注射器、氣球、銅粉。

4．實驗步驟

（1）將一支硬質(zhì)玻璃管注滿水(兩端用橡皮塞封住)，然后打開上端橡皮塞，將水倒入量筒中，記錄體積。

（2）在另一支干燥的硬質(zhì)玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡皮塞，其中一端用氣球密封。移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后與硬質(zhì)玻璃管另一端密封連接。根據(jù)酒精燈的高度，將玻璃管固定在鐵架臺上。

（3）用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器。

（4）停止加熱后，待玻璃管冷卻至室溫，將氣球內(nèi)的氣體全部擠出。待注射器活塞穩(wěn)定后，記錄注射器中氣體的體積。

5．實驗現(xiàn)象

銅粉加熱后變成黑色，冷卻至室溫后，密閉裝置內(nèi)氣體的體積減少了1/5。

6．實驗結(jié)論

空氣中氧氣約占空氣體積的1/5。

7．注意事項

（1）銅粉要足量。

（2）裝置不能漏氣。

（3）加熱溫度要高一些，時間要長一些，目的是保證銅粉和氧氣充分反應(yīng)。

（4）加熱時為保證氧氣充分反應(yīng)，要不斷推拉注射器活塞。

（5）冷卻至室溫后，讀取注射器內(nèi)剩余氣體體積。

拓展：測定空氣中氧氣含量的裝置還有如圖所示A、B、C、D、E。

 

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