空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學的一個重要實驗,同時也是歷年各地中考命題的熱點。近年來在課本實驗的基礎(chǔ)上進行拓展、創(chuàng)新,旨在考查同學們的實驗探究能力及創(chuàng)新思維能力已成為中考命題的趨勢。
空氣中氧氣含量的測定實驗:
實驗中的注意事項:
1.測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時,所用物質(zhì)應滿足的條件:
、俅宋镔|(zhì)能夠在空氣中中燃燒,不能用鐵絲代替,鐵絲在空氣中不能燃燒
、诖宋镔|(zhì)在空氣中燃燒的時只能消耗氧氣,不能消耗其他氣體。不能選用鎂代替紅磷,因為鎂不僅與空氣中的氧氣反應,還和二氧化碳反應。
、鄞宋镔|(zhì)在空氣中燃燒時只能生成固體,而不能生成氣體,一般不用木炭,硫代替紅磷。
2.實驗失敗與成功的原因:
、傺b置不漏氣是本實驗成功的關(guān)鍵,所以實驗前應檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好,外界空氣會進入容器,使測定結(jié)果低于1/5。
、趯嶒炛屑t磷要過量,以消耗容器內(nèi)全部氧氣,否則會使測定結(jié)果低于1/5.
、蹖嶒炌戤叄萜骼鋮s至室溫后,再打開止水夾,觀察進水的體積,避免因溫度高,氣體膨脹,使測定結(jié)果低于1/5.
空氣中氧氣含量測定實驗的改進:
1.測定原理:
。1)紅磷(白磷)在密閉的容器中燃燒,消耗氧氣,生成白色固體五氧化二磷。密閉容器內(nèi)壓強減小,大氣壓將水壓入容器,通過測定容器中的水的量測定氧氣在空氣中的含量。
(2)利用金屬與氧氣反應,消耗密閉容器中的氧氣使密閉容器內(nèi)壓強減小,在大氣壓的作用下,推動刻度器上的活塞移動,測出氧氣體積。
2.裝置
3.實驗現(xiàn)象
(1)紅磷(白磷)燃燒,產(chǎn)生大量白煙
(2)a中睡眠上升約占鐘罩內(nèi)空氣體積的1/5
b中進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶液面以上容積的1/5
c中活塞移動到4處
d中U形管左側(cè)液面上升至刻度1處
e中試管中液面上升至刻度1處
f中右側(cè)的活塞會左移
4.結(jié)論
空氣中氧氣體積約占空氣總體積的1/5
5.注意事項
。1)實驗中紅磷要過量,以消耗容器內(nèi)全部氧氣,否則會使測定結(jié)果低于1/5.
。2)裝置不漏氣是本實驗成功的關(guān)鍵,所以實驗前應檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好,外界空氣會進入容器,使測定結(jié)果低于1/5。
。3)不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷(白磷)。因為硫或木炭燃燒后產(chǎn)生的氣體會彌補反應所消耗的氧氣,導致測得的體積不準確,而細鐵絲在空氣中難以燃燒,氧氣體積幾乎不變,因此密閉空氣內(nèi)水面不上升。
(4)導氣管要夾緊,燃燒匙放入集氣瓶時要迅速,防止空氣受熱膨脹,從導氣管或集氣瓶逸出,導致進入水的體積增多,使實驗結(jié)果偏高。