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空空气气中中氧氧气气含含量量的的测测定定
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一、空气的成分
空空气气的的成成分分以以______和和______为为主主，其其中中按按体体积积计计，
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氮气(N )约占空气体积的_____，氧气(O )约占空气
2 2
空空气气的的成成分分 体体积积的的_____，稀稀有有气气体体((氦氦、、氖氖、、氩氩、、氪氪、、氙氙、、氡氡))
约占空气体积的_______，二氧化碳(CO )约占空气
2
物质的分类
体积的_______，其他气体和杂质(如水蒸气)占空气
体积的_______等。
空气中氧气含量的测定
注：⑴所有分数均为体积分数，不是质量分数；
⑵⑵空空气气中中的的各各成成分分均均保保持持各各自自性性质质，体体积积分分数数
相对固定不变。
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二、物质的分类 【例1】空气的成分中，体积分数约占78%的是( )
11．定定义义
混合物：(像空气这样)由两种或多种物质混合而
A．氮气 B．氧气
成成的的物物质质叫叫混混合合物物。 CC．二二氧氧化化碳碳 DD．稀稀有有气气体体
纯净物：(像氧气这样)只由一种物质组成的物质。
【例2】下列物质中属于纯净物的是( )
2．分分类类
据物质的 纯净物
A．雪花 B．果汁
物质
种种类类多多少少 混混合合物物
CC．水水 DD．豆豆浆浆
注：
二个个要要点点：①①分分类类的的对对象象：物物质质
②分类的依据：物质种类的多少
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三、空气中氧气含量的测定
【【例例33】】下下列列物物质质一定定属属于于纯纯净净物物的的是是(( ))
【【实实验验原原理理】】
A．净化后的空气
利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，导致装置中气
B．部分结冰的蒸馏水
体压强减小，从而通过装置中的液面的变化(或针
C．加工门门窗窗的的铝铝合合金金
筒筒中中活活塞塞的的移移动动))，测测量量装装置置中中空空气气中中氧氧气气的的体体积积，
D．经过沉淀、过滤后得到的矿泉水
进而达到测量空气中氧气含量的目的。
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三、空气中氧气含量的测定 三、空气中氧气含量的测定
【【可可燃燃物物的的选选择择】】 【【可可燃燃物物的的选选择择】】
点燃 点燃
木木炭炭：：碳碳＋＋氧氧气气 二二氧氧化化碳碳 红红磷磷、、白白磷磷：：磷磷＋＋氧氧气气 五五氧氧化化二二磷磷
点燃 点燃
硫粉：硫＋氧气 二氧化硫 镁条：镁＋氧气 氧化镁
总结：可燃物的选择原则
点燃
蜡烛：石蜡＋氧气 二氧化碳＋水
1．只消耗空气中的氧气，不与空气中其他物质反应。
2．产物为气体，不占体积。
点燃
铁丝：铁＋氧气 四氧化三铁
2弹簧夹
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三、空气中氧气含量的测定 实验步骤：(选用装置一) 红
【【实实验装装置】】
弹弹簧簧夹夹 11．组组装装好好实实验验仪仪器器。 磷磷
水
2．检验装置的气密性。
红 装置一
红
磷磷
33．在在集集气气瓶瓶内内加加少少量量的的水水，并并做做好好记记号号。
磷
水 4．点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶
装装置置一一 装装置置二二 中中，并并塞塞紧紧双双孔孔塞塞。
白磷 弹簧夹 注射器 5．待红磷熄灭，装置冷却到室温后打开弹
簧簧夹夹。
6．记录集气瓶中液面变化的情况，计算空
试管
装装置置三三 气气中中氧氧气气的的含含量量
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【注意事项及误差分析】
【注意事项及误差分析】
1．红磷必须足量或过量
44．导导管管事事先先应应注注满满水水
如果红磷不足，将不能完全消耗空气中的氧气，导
如果导管事先没有注满水，红磷燃烧冷却后，进入
致测得的结果偏小。
的的水水会会有有一小小部部分分存存在在导导管管内内，使使进进入入集集气气瓶瓶内内的的
2．装置的气密性必须良好
弹簧夹
水的体积减小，导致测量结果偏小。
如果装置的气密性不好，当集气瓶内氧气被消耗时，
瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进
红
入的水的体积减少，使得测量结果偏小。 磷
水水
3．等等装置冷却却到室温后，再打打开弹簧夹夹读读数
5．实验开始前应在集气瓶中加少量的水 装置一
如果装置未冷却到室温就打开弹簧夹，由于温度较
目目的的：：有有效效吸吸收收反反应应产产物物((PP OO 固固体体小小颗颗粒粒))并并加加速速装装
高高，集集气气瓶瓶内内气气体体处处于膨膨胀胀状状态态，压强较较大大，进进入 2 5
瓶内水的体积减小，导致测量结果偏小。 置冷却。 3小小试试牛牛刀 小小试试牛牛刀
【例4】用如图所示的实验测定空气中氧气的含量，下列 【例5】下图装置可用来测定空气中氧气的含量。对该
操操作作会会使使测测定定结结果果偏偏大大的的是是(( )) 实实验验认认识识不不正正确确的的是是(( ))
弹簧夹 细铜丝
红磷
空气
A．装置漏气 A．铜丝的量不足会影响实验结论
水水
B．药药匙中中放放入的红磷磷量不足 B．实验中反复推拉针管可使反应物充分接触，使
C．点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞 氧气完全反应
DD．红红磷磷燃燃烧烧结结束束后后，没没等等装装置置冷冷却却就就打打开开弹弹簧簧夹夹 CC．加加热热后后应应立立即即观观察察体体积积变变化化，并并记记录录实实验验数数据据
D．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
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【例6】如图所示，用该装置测量空气中氧气的含量，在燃 【例6】⑵当红磷燃烧完毕，玻璃罩冷却到室温后，看到
烧烧匙匙中中加加入入红红磷磷，红红磷磷与与氧氧气气发发生生化化学学反反应应生生成成五五 玻玻璃璃罩罩内内水水面面的的变变化化是是_____，出出现现该该现现象象的的
氧化二磷，请按要求填空： 原因是：红磷燃烧消耗了空气中的______而生
⑴⑴在在空空气气中中点点燃燃红磷磷，，并并迅迅速速插插入玻玻璃璃罩罩内内，，塞塞紧紧 成成了了固固态态的的___________，，从从而而使使罩罩内内的的气气体体
橡皮塞，此时看到的主要现象是__________ 体积_____，玻璃罩内气体压强_____玻璃罩外
___________________，该变化的文字表达式为 大气压。
________________________________________。
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【例6】⑶上述试验除了可以得出氧气约占空气体积的___ 【例7】某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实
结结论论外外，还还可可以以得得出出有有关关氮氮气气的的性性质质有有哪哪些些？？ 验验探探究究：：
___________，___________。 [集体讨论]：
⑷⑷若若实实验验中中测测得得氧氧气气的的体体积积分分数数低低于于21%，，则则造造 ⑴⑴讨讨论后后同同学学们们认认为为，，选选择择的的药药品品既既要要能能消消耗耗
成此误差的可能原因有哪些？ 氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而
答：_______________________________________ 且生成物为固体。他们应该选择( )
_______________________________________ A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保
证证______。
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【例7】⑵小组同学共同设计了如图的两套装置，你认 【例7】[分组实验]在讨论的基础上，他们分组进行了
为为合合理理的的是是((填填编编号号))___。 实实验验。
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：(注：
集集气气瓶瓶容容积积为为100mL))
组 别 1 2 3 4 5 6
水水 水水 进进入入集集气气瓶瓶中中 20 21 19 20 22 18
水的体积(mL)
为了确保实验的成功，在装药品之前应该_____
___________________。
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【例7】⑶通过对实验结果的交流，大多数同学都验证 【例7】⑸某同学对实验进行反思后，提出了改进方法
出出氧氧气气约约占占空空气气体体积积的的_____。通通过过实实验验还还可可 ((如如图图所所示示))，你你认认为为改改进进后后的的优优点点是是：：
以推断集气瓶中剩余气体的性质是_________ _______________________________________
___________________________
[实验拓展] 太阳光
⑷小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做
了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。
经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶 红磷 水
内内注注入入少少量量_______溶溶液液来来吸吸收收_____气气体体，
实验也能取得较好的效果。
大大显显身身手手 大大显显身身手手
【例1】如图所示，等体积的A、B两集气瓶充满空气，燃 【例2】在做测定空气中氧气含量的演示实验时，小
烧烧匙匙内内分分别别盛盛有有过过量量的的红红磷磷和和硫硫，当当完完全全燃燃烧烧后后， 明明设设计计如如图图所所示示的的装装置置，对对此此装装置置评评价价错错误误
冷却至室温，打开弹簧夹，看到的现象是( ) 的是( )
AA．．此此装装置置可可以以直直接接测测出出瓶瓶中中原原有有氧氧气气的的质质量量
B．此装置不使用导管，所以既避免了反应后
导管中的空气进入瓶中引起误差，也避免
了导管中留有一定量的水引起误差
A B
C．该装置能使测量空气中氧气的含量更精确
DD．在在探探究究中中可可以以领领悟悟科科学学研研究究的的严严密密性性和和趣趣
A．A瓶中有水流入 B．B瓶中有水流入
味性
C．A 、B瓶中有水流入 D．无法确定
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【例3】某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 【例4】某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧
于于“测测定定空空气气中中氧氧气气的的含含量量”((试试管管的的容容积积为为 气气的的体体积积分分数数，图图中中烧烧杯杯上上方方玻玻璃璃管管((预预先先固固定定
50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器 好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内
内内红红磷磷足足量量))。。用用酒酒精精灯灯加加热热装装置置中中的的红红磷磷，，充充分分 密密封封有有空空气气，，活活塞塞右右端端的的玻玻璃璃管管口跟跟空空气气连连通通，，
反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中 实验开始前活塞处在刻度5cm处。已知生石灰与
活塞最终停留的接近刻度是( ) 水反应能产生大量的热；可燃物燃烧必须同时
A．20mL处 具备二个条件，一是有一定的温度；二是有充
B．15mL处 足的氧气。
CC．1100mmLL处处
D．5mL处
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【例5】某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空
气气中中燃燃烧烧的的实实验验，燃燃烧烧、冷冷却却后后打打开开止止水水夹夹，
进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。
⑴⑴向向烧杯内加入适量水，，与与生石灰反应应的目的是
__________________________________。
⑵可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷(足量)______
____________，活塞先向___(填““左””或““右””)移
动,后向___(填“左”或“右”)移动。
⑶⑶实实验验结结束束，恢恢复复到常常温后，活塞塞应停停在在约__cm处，据据
此可得出的结论是：
_____________________________________________
7大大显显身身手手 大大显显身身手手
【发现问题】该气体是怎样减少的呢？
【假设】该气体与镁条反应而减少。
【查阅资料】镁条是一种化学性质比较活泼的金属，在
氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg N )，
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⑴燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是
镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳
________________________________。
和氧化镁。
⑵如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水
【【交交流流与与反反思思】】集集气气瓶瓶中中放放少少量量细细沙沙的的目目的的是是_________
的的体体积积最最多多不不超超过过其其容容积积的的_____。现现进进入入集集气气瓶瓶中中水水
的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减 ________，产物氮化镁的状态应为_____。
少少的的气气体体中中还还一定定______。。
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