1,实验目的
测定空气中氧气的体积分数。
2,实验原理
利用可燃物在密闭容器中燃烧,消耗氧气,生成固体物质,使容器内压强减小,在外界大气压的作用下,水被压入容器中,进入容器中水的体积即为消耗氧气的体积。
3,实验用品
仪器:集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃管、乳胶管、止水夹、酒精灯等。
药品:红磷、水等。
4,实验步骤
在集气瓶内加入少量水,并做上记号,以标记集气瓶内空气的体积。
用弹簧夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙内的过量红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察红磷燃烧的现象,产生大量白烟,放出大量热。
待红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,水面上升了约集气瓶容积的 。
5,实验现象及结论
现象:红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热;冷却至室温后,打开弹簧夹,水进入集气瓶,水面上升约占集气瓶内空气总体积的 1/5。
结论:氧气约占空气总体积的 1/5。
6,注意事项
药品的选择:可燃物要足量且只与氧气反应,燃烧后产物容易被吸收。不能用木炭、硫粉代替红磷,因为木炭、硫燃烧分别生成二氧化碳、二氧化硫气体,会弥补消耗的氧气的体积,使测量结果不准确;也不能用铁丝,铁丝在空气中难以燃烧。
装置的气密性:整个装置气密性要良好,否则外界空气会进入集气瓶,导致测量结果偏小。
操作的规范性:点燃红磷后要将燃烧匙迅速伸入集气瓶内并塞紧橡皮塞,防止集气瓶内空气受热膨胀逸出;红磷熄灭后,要等到集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹,否则温度过高,气体膨胀,进入集气瓶中的水的体积会偏小。
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