空气中氧气含量测定实验的拓展
1．空气、水是人类赖以生存的自然资源。

（1）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右图所示。

在集气瓶内
加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号。

用弹簧夹夹紧
乳胶管。

点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。

①写出红磷在空气中燃烧的文字表达
式：。

②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。

由此可知氧气约占空气总体积的。

③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是，该气
体（填“支持”或“不支持”）燃烧。

2. 右图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。

该实验认识正确
的是（）
A．选用红磷是因为反应可以耗尽O
2，生成固态的P
2
O
5
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．本实验可以证明空气含有Ｎ
2、O
2
、CO
2
和稀有气体
3.为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计了右图所示的实
验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷（白磷在空气中燃
烧的温度为40 ℃），然后迅速将活塞下压，可以观察到的现象
为；冷却至原来温度时，松开手，活
塞最终将回到刻度处，试回答白磷燃烧的原
因。

4.研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了右
图所示装置。

请根据图示实验回答下列问题：
（1）闭合电源开关，可以观察到白磷_______ ____。

（2）装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面_________。

（3）通过这个实验得出的结论是______ ________。

（4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是:__________；
______________。

5 .某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端
管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开
始前活塞处在刻度5 cm处。

已知生石灰与水反应能产生大量
的热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有一定的温
度；二是有充足的氧气。

⑴向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的
是。

⑵可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷(足量) ，活塞向 (填“左”或“右”）移动。

⑶实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约 cm处，据此可得出的结论是：
6.为粗略测量空气中O
2与N
2
的体积比，某学生设计了右图所示的
实验装置进行实验。

实验时，先关闭弹簧夹a，将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后立即塞紧橡皮塞。

由于白磷的着火点比红磷低得多，因此反应很容易发生，可观察到大试管中产生大量的白烟。

试回答以下问题：（1）试写出白磷燃烧的文字表达式
（2）待试管冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象
为，
据此可证实空气中O
2与N
2
的体积比大约为。

（3）如果装置气密性不好，则测出的O
2与N
2
的体积比
将。

（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）。

7.某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如图3 所示的实验装置。

该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白
磷，用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白
磷上。

回答下列问题：
⑴一段时间后，可观察到的现象是_________________。

⑵“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是______________________。

8．甲生按右图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。

请回
答下列问题：
（1）燃烧的现象是；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因
是；
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象是。

（4）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出两种）：
，。

（5）丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。

当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？。

（6）若仍然用木炭代替红磷，丙生的实验方案应作何改进，才能保证实验成功？（只需答出实验方案中须改进的地方）
9．某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，设计了
如下方案进行验证。

步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装
配成如右上图所示的装置。

另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝
末端固定一根镁条。

步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。

待充分冷却，观察到广
口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。

步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。

点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。

待冷却后广口瓶内水位继续上升。

(1)步骤2的目的是。

(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。

(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的文字表达式：
10．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道P
2O
5 不
能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。

然后给装有红磷的玻璃管加热。

同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。

停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少
约 mL。

（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是（写出其中一种）。

11．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图11）进行了大胆改进，设计图12）（选
用容积为45mL的18×180mm的
试管作反应容器）实验方案进
行，收到了良好的效果。

请你对
比分析下面图11、图12实验，
回答下列有关问题：（1）指
出实验中A、B仪器的名称：A______________、B________________。

（2）图11实验中发生反应的文字表达式为
__________________________________________________。

（3）图12实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。

②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。

③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图12中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。

④读取注射器活塞的数据。

你认为正确的实验操作顺序是________________________________（填序号）。

（4）图12实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为_______ mL刻度处才停止。

（5）对照图12实验，你认为图11实验有何不足之处？（回答一点即可）
__________________________________________________ 。