ARTICLE · 1060054
初中化学:空气中氧气含量的测定与装置的改进
空气中氧气含量的测定
药品选择
①选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应；该药品燃烧后的生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计
②不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内压强变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进人容器内水的体积即为减少的氧气的体积
实验装置
①仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管
②药品：红磷、水
③实验装置如右所示
实验步骤
①连接装置；②检查装置的气密性；③在集气瓶内加入少量水后，把集气瓶剩余容积五等分；④用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷后，立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧；
实验现象
燃烧结束装置冷却到室温后，打开弹簧夹红磷在集气瓶内燃烧，生成大量白烟，冷却到室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占瓶内原有空气总体积的五分之一
分析与结论
红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小。冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压人的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明氧气约占空气总体积的1/5，反应的文字表达式：
装置的气密性要良好
避免瓶外空气进人集气瓶内，导致进人水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小
红磷要过量
如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得的空气中氧气的体积分数偏小
必须冷却至室温后再打开弹簧夹
由于气体体积随温度升高而增大，若不冷却到室温就打开弹簧夹，会使进入水的体积偏小，导致测得的氧气体积分数偏小
集气瓶内加少量的水
一是为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；
二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体五氧化二磷
导管内事先应注满水
否则燃烧冷却后，进人的水有一部分存在于导管中，使进入集气瓶内水的体积减少，导致测得的氧气体积分数偏小
烧杯内的水要足量
否则进入集气瓶内的水量不足，造成结果偏低
弹簧夹要夹紧
防止红磷燃烧时使装置内气体受热膨胀沿导管逸出，导致进水量增多
将点燃的红磷放入集气瓶要迅速
防止装置内气体受热膨胀从瓶口逸出而使进水量增多
说明