解读空气中氧气含量的测定

张翠然

小题在线

例（2020·北京）某同学利用如图1装置验证了空气中氧气的含量，下列叙述中不正确的是（ ）。

A. 实验前需检查装置的气密性

B. 白磷的作用是消耗试管中的氧气

C. 白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹

D. 最终量筒中的液面降至约40 mL刻度线处

答案：D

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空气中氧气含量的测定：

1.装置：如图2所示。

2.原理：红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内气压减小，水进入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积为集气瓶中减少的氧气的体积;化学方程式为：4P+5O2 [    点燃    ] 2P2O5。

3.实验步骤：（1）连接仪器，检查装置的气密性;（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，立即伸入集气瓶中并把橡胶塞塞紧，观察红磷燃烧的现象;（5）红磷熄灭后，待装置冷却至室温再打开弹簧夹。

4.现象：产生大量白烟，放出热量，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，进入集气瓶中水的体积约为原集气瓶水面以上容积的[15]。

5.结论：氧气约占空气体积的[15];氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧。

6.误差分析：（1）进入集气瓶内的水的体积小于原集气瓶水面以上容积的[15]的原因：①红磷的量不足;②装置漏气;③装置没有冷却到室温，就打开弹簧夹。

（2）进入集气瓶内的水的体积大于原集气瓶水面以上容积的[15]的原因：①实验前弹簧夹没有夹紧;②燃烧匙伸入集气瓶内速度过慢，没有快速塞紧橡胶塞。

7.注意事项：不能用硫、木炭、铁丝、镁条等代替红磷，因为硫、木炭燃烧生成气体;铁丝不能在空气中燃烧;镁在空气中点燃能同时与氧气、氮气和二氧化碳反应。若将水换成氢氧化钠溶液，则可用木炭、硫代替红磷。