第1节 空气与氧气 第1课时空气中氧气含量的测定（PDF版，含答案）

料学八年级下册
第3章
空气与生命
第1节空气与氧气
第1课时空气中氧气含量的测定
思维点击
一、空气中氧气含量的测定
利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使空气内压强减小，在大气压作
原理
用下，进人容器内水的体积即为减少的氧气的体积
装置
写水
①连接装置，检查装置气密性
②把集气瓶的容积分成五等份，做好记号
③用止水夹夹紧胶管
步骤
④在燃烧匙内放入过量的红磷
⑤点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧
⑥待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹
①集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量
现象
@打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约处
结论
空气中氧气的体积分数约为日
二、实验中的注意事项
1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
(1)此物质能够在空气中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧。
(2)此物质在空气中燃烧时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空
气中的氧气反应，还和二氧化碳、氮气反应。
(3)此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭、硫代替红磷。
2.结果偏小的原因可能有：①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；②装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与
橡皮塞之间有缝隙等)，使外界空气进入瓶内；③未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积诚少。
结果偏大的原因可能有：①点燃红磷后，插人燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气
溢出：②实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。
例下面是几位同学测量空气中氧气体积含量的四个实验，请你参与他们的实验探究：
[实验一]小强采用A图所示的装置进行实验：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25L空气，给
装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推拉两个注射器活塞，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
莎
丝
弹终夹二时器
口
D
拓展与培优
(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：
反应前注射器内气体总体积
反应后注射器内气体总体积
25 mL
22 mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数
(填“>”“=”或“<”)21%。造成该实
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②读数时没有冷却至室温
③加入铜丝量太少
[实验二]小红采用B图所示的装置进行实验，实验过程如下：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：用放大镜点燃燃烧匙内的红磷。
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
瓶总容积的亏·
1
请回答下列问题：
(1)集气瓶中剩余的气体主要是
,根据实验推断它的性质有
(②)实验完毕，若进人集气瓶中水的体积小于总容积的号，其原因可能是
,若进入集
气瓶中水的体积大于总容积的亏，其原因可能是
[实验三]小华同学打算采用C图所示的装置进行实验，设计如下方案：选用实际容积为25mL的试管
作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与注射器（注射器的容积为40mL,且
润滑性很好)相连，注射器的前沿停在20mL刻度处（假设此实验能够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，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动)。请回答下列问题：
(1)实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，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，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，燃烧结束，试管冷却。在实验的过程中观察到的现象为
(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：
[实验四]小明用图D装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进人集气瓶中水的
体积约占集气瓶体积的70%。
(1)如图，A仪器的名称是
,冷却后打开止水夹，水能进人集气瓶的原因是
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的
%。现
进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出诚少的气体中有
【分析】实验一：交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是：使空气中的氧气充分反应；铜和氧气在加热
的条件下生成氧化铜：现象是红色变黑色；小强测得实验结果：25mL一22mL=3mL,由此数据可以推算出
他测定的空气中氧气的体积分数小于21%；造成该实验出现误差的原因可能是：加入铜丝量太少。
实验二：本实验也体现了氨气难溶于水，既不能燃烧，也不能支持燃烧的性质；进入集气瓶中水的体积
小于行可能有以下几点：装显汤气、红磷的童不足，爱有冷却就谈最：如果谁入条气瓶中水的体和大于日
就说明操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来。
实验三：将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL
刻度处，则说明装置严密：若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，试管冷却后，再松开弹簧夹。可
观察到的现象为：注射器活塞停在11mL刻度处；若不使用弹簧夹，在实验的过程中观察到的现象为：有大
量的白烟冒出，注射器活塞先向右移动；试管冷却后注射器活塞最后向左移动。但在实验过程中会出现试
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