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实验 1 空气中氧气含量的测定
1.实验原理
(1)测定原理
红磷燃烧消耗氧气生成固体，使集气瓶内压强 减小，致使烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积即为消耗的 氧气 的体积，从而粗略地测出空气中氧气的体积分数。
(2)反应原理:红磷+氧气=五氧化二磷(用文字表达式表示)
2.实验装置及药品
(1)实验装置
【解读】提前在集气瓶中加入少量水的目的:
①吸收红磷燃烧生成的白色固体(五氧化二磷)，防止其污染空气;
②)使反应后集气瓶内的温度快速降至室温。
(2)红磷替代品应满足的条件：
①能在空气中点燃；
②只能与空气中的氧气反应，不消耗空气中其他气体；
③物质与氧气反应时最好生成固体，若生成气体，应选择合适的试剂吸收。如选用硫粉做此实验，应在集气瓶中事先加入一定量的水或NaOH溶液。
即使加入NaOH溶液，也不可以选用木炭粉，因为木炭粉不完全燃烧生成的CO2无法被NaOH溶液吸收。
3. 实验步骤
(1)检查装置气密性。
(2)在集气瓶内加入适量的水，并将集气瓶的剩余容积分为5等分。
(3)用弹簧夹夹紧连接导管的胶皮管。
(4)点燃红磷后立即伸入瓶内并塞紧橡胶塞。
(5)待红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹。
4. 实验现象
(1)红磷在集气瓶中燃烧，生成大量的白烟。
(2)冷却至室温后，打开弹簧夹，水经过导管进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内气体总体积的五分之一。
5. 实验结论：氧气约占空气体积的五分之一。
6. 误差分析
错误操作（原因）
分析
误差
红磷量不足
氧气不能被耗尽
测量结果偏小
装置漏气
会使装置外的空气进入
集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹
会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入 瓶中水的体积偏小
红磷点燃后， 伸入过慢
会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中水的体积偏大
测量结果偏大
弹簧夹未夹紧
红磷燃烧时集气瓶内气体受热顺着导管逸出
核心素养创新
(1)①②③④与原实验装置相比，其优点是 减小实验误差(合理即可)
(2)①中实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，目的是 使氧气充分反应
例1 如图1所示是测定空气中氧气含量的实验装置，气密性良好。
(1)红磷在空气中燃烧的现象是 放出大量的热，产生大量白烟
(2)实验时红磷应过量的原因是:使装置内空气中的氧气消耗尽
(3)实验结束，进入集气瓶中水的体积大于瓶内空气体积的五分之一，可能的一种原因是 弾簧夹未夹紧(或红磷点燃后，伸入过慢等合理即可)
补充设问
(4)由以上实验可得出集气瓶中剩余的气体主要是 N,(或氨气)，推出其具有的性质是不燃烧也不支持燃烧(或不与水反应或难溶于水)(写一条即可)。
(5)如图2是装置改进后测量空气中氧气含量的实验，最终活塞停在 4处
