2023年初中化學吸水法測定氧氣的含量

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空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。反應的化學方程式

2．實驗裝置

（1）儀器：集氣瓶、燃燒匙、導管、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。

（6）燃燒結束冷卻至室溫后，打開彈簧夾。

4．實驗現象

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

5．實驗成功的關鍵

（1）紅磷要過量。

（2）裝置必須密封。

（3）導管內先注滿水。

（4）冷卻到室溫后，打開彈簧夾。

6．實驗分析與結論

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的氧氣，冷卻后，大氣壓把燒杯內的水壓進集氣瓶，壓進的水的體積約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積，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。

7．實驗注意事項

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

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

3. 導管中要注滿水。否則當紅磷燃燒并冷卻后，進入的水會有一部分殘留在試管中，導致測量結果偏小。

4. 冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結果偏小。

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，但是產生了新的氣體，氣體體積不變，容器內壓強幾乎不變，水面不會有變化。而細鐵絲在空氣中難以燃燒，氧氣的體積幾乎不會變化，因此密閉容器內水面不上升。

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

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生反應，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮氣和二氧化碳，使測量結果偏大。

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