初中化学实验:测定空气里氧气含量
在集气瓶内加入少量水,并做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况。
在这一反应中,红磷(学符号为P)与空气中的氧气反应,生成一种叫做五氧化二磷(化学符号为P2O5)的新物质。集气瓶内水平面上升,说明空气中的氧气被消耗了。
实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%,氧气21%、稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%。
用红磷测定空气中氧气含量实验
1实验原理:利用足量红磷燃烧消耗密闭集气瓶中的氧气,集气瓶中氧气被消耗,压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积,就是集气瓶中氧气的体积。
2红磷燃烧实验现象:产生大量白烟。(易错,注意是白烟,不是白雾,也不是烟雾。因为红磷燃烧产生的是五氧化二磷,是固体。固体是烟。而雾指的是液体。这里容易出错!)
3实验成功关键:装置气密性要好;红磷要足量;操作迅速,燃烧的红磷要迅速伸入集气瓶内;装置冷却至室温打开弹簧夹。
4实验结论:氧气约占空气体积的五分之一。(注意1这里指的是体积,不能说质量。第二在本实验中只能说是五分之一,不能说是百分之二十一)
5实验误差分析:如果测定空气中氧气含量低于五分之一的原因有可能是:
红磷不足;
装置气密性不好;
装置未冷却至室温打开弹簧夹
6从本实验得出氮气的性质有不燃烧也不支持燃烧(化学性质);难溶于水(物理性质)
7药品选择需要满足的条件:能够和氧气反应,并且只能消耗氧气;产物必须是固体,不能是气体。
举一反三:不能用木炭代替红磷,因为燃烧会产生二氧化碳。
不能用镁条代替红磷,因为镁在空气中不但会消耗氧气,还能和氮气以及二氧化碳反应。
不能用铁丝代替红磷,因为铁丝在空气中不能燃烧。
化学实验:测定空气中氧气的含量
实验步骤
①检查装置气密性;
②在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
③用弹簧夹夹紧胶皮管;
④点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察红磷燃烧的现象;
⑤待红磷熄灭且装置冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况。
4.实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟;待燃烧停止,整个装置冷却至室温后,将弹簧夹打开,会观察到烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积大约占实验前集气瓶内空气体积的1/5。5.实验结论
氧气约占空气体积的1/5。6.注意事项
①该实验事先要在集气瓶内加少量水,一方 面用水吸收反应放出的热量,使瓶内温度尽快降下 来;另一方面水能溶解红磷燃烧产生的五氧化 二磷。
②检查整个装置的气密性后,将弹簧夹夹紧。
③红磷要足量,以利于将氧气耗尽。
④点燃红磷后,要迅速插入集气瓶中并塞紧橡皮 塞,防止瓶中的气体逸散到空气中去。
⑤红磷燃烧停止,要等集气瓶内温度冷却至室温 才能打开弹簧夹。
⑥实验前导管内应先注满水。
7.对药品选择的分析
该实验中所用燃烧物具备的条件:能在空气中燃烧消耗氧气且生成物中没有气体。
由于红磷在空气中燃烧时消耗了氧气,生成了固体五氧化二磷,因此,该实验利用红磷燃烧能测出空气中氧气的体积分数。
红磷不能用木炭、硫粉、蜡烛等代替,因为它们燃烧的产物中有气体,这样集气瓶内气体体积变化不大,压强变化也不大,从而会干扰实验结果;由于铁丝在空气中不能燃烧,因此也不能用铁丝代替。
但如果事先在集气瓶内涂一层浓氢氧化钠溶液,则可以使用木炭、硫粉或蜡烛做反应物,因为氢氧化钠溶液可以吸收生成的二氧化碳或二氧化硫气体。
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