在探究空氣中氧氣的含量測定實驗中，要注意引導學生觀察實驗現象，體會從實驗事實導出結論的思維過程（如圖1）。

實驗中可以觀察到，紅磷燃燒，産生大量的 ，放出大量熱；打開彈簧夾後，現象是 。

通過實驗得知，空氣中氧氣的體積約占1/5。

實驗時，燃燒匙裡要盛入過量的紅磷，紅磷過量，足以使鐘罩中密封的氧氣反應完，使測得氧氣的體積更接近空氣中氧氣的實際體積。這個實驗還可推論出氮氣不能支持燃燒；集氣瓶内水面上升一定高度後，不能繼續上升，可以說明氮氣不易溶于水。

紅磷燃燒後生成固體五氧化二磷，使集氣瓶中空氣的壓強變小，小于外界大氣壓。在外界大氣壓的作用下，燒杯中的水進入集氣瓶。

通過實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的1/5，而在這個實驗中，為什麼有時氣體減少的體積小于1/5呢？導緻結果偏低的原因可能有：（1） ，瓶内氧氣沒有耗盡；（2）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進入瓶内；（3） 。

該實驗中有時氣體減少的體積大于1/5，又是為什麼呢？原因可能是

（1） 。

（2） 。

針對此實驗可以展開如下拓展。

例題1.将足量的下列物質分别放在燃燒匙上點燃（或灼燒），分别放入四隻圖2所示裝置的廣口瓶中，立即塞緊橡皮塞，反應結束待冷卻後，打開止水夾，導管中水柱上升最少的是放入哪種物質的裝置？（ ）

A.鐵粉 B.磷 C.木炭 D.鎂

例題2.某班同學用圖3裝置測定空氣裡氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻後，打開彈簧夾，觀察廣口瓶内水面變化情況。實驗完畢，甲同學的廣口瓶内水面上升明顯小于瓶内空氣體積的1/5，乙同學的廣口瓶内水面上升明顯大于瓶内空氣體積的1/5。下列對這兩種現象解釋合理的是( )

①甲同學可能使用紅磷的量不足，瓶内氧氣沒有消耗完

②甲同學可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶内

③乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶内部分空氣受熱從導管逸出

④乙同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶内部分空氣受熱逸出

A.隻有①③ B.隻有②④

C.隻有①②③ D.隻有①②③④

例題3.某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：

[集體讨論]：

（1）讨論後同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體。他們應該選擇（ ）

A．蠟燭 B．紅磷 C．硫粉

為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證 。

（2）小組同學共同設計了如圖4的兩套裝置， 你認為合理的是（填編号） 。

為了确保實驗的成功，在裝藥品之前應該 。

[分組實驗] 在讨論的基礎上，他們分組進行了實驗。

[數據分析] 實驗結束後，整理數據如下：（注：集氣瓶容積為100 mL）

組 别

1

2

3

4

5

6

進入集氣瓶中水的體積（mL）

20

21

19

20

22

18

（3）通過對實驗結果的交流，大多數同學都驗證出氧氣約占空氣體積的 。

通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩餘氣體的性質是 。

[實驗拓展]

（4）小組的同學做完實驗後又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發現水幾乎沒有進入集氣瓶。經讨論，同學們一緻認為如果事先在集氣瓶内注入少量 溶液來吸收氣體，實驗也能取得較好的效果。

（5）某同學對實驗進行反思後，提出了改進方法

（圖5所示 ），你認為改進後的優點是：

例題4.右圖6所示裝置也可用來測定空氣中氧氣的含量。該實驗認識正

确的是（ ）

A．選用紅磷是因為反應可以耗盡O2，生成固态的P2O5

B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭

C．燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高

D．本實驗可以證明空氣含有Ｎ2、O2、CO2和稀有氣體

例題5.為測定空氣中氧氣所占的體積分數，某同學設計了圖7所示的實驗，在一個耐熱活塞的底部放一小塊（足量）白磷（白磷在空氣中燃燒的溫度為40℃），然後迅速将活塞下壓，可以觀察到的現象為 ；冷卻至原來溫度時，松開手，活塞最終将回到刻度 處，試回答白磷燃燒的原因 。

解析：迅速将活塞下壓，可以觀察到，白磷燃燒，産生大量白煙；冷卻至原來溫度時，松開手，活塞最終将回到刻度4處；迅速将活塞下壓，使空氣内能增大，溫度達到40℃。

例題6.研究性學習小組的同學為探究空氣中氧氣的體積分數，設計了圖8所示裝置。

請根據圖示實驗回答下列問題：

（1）閉合電源開關，可以觀察到白磷_ _。

（2）裝置冷卻到室溫，可觀察到U型管内左側液面_

_。

（3）通過這個實驗得出的結論是_ _。

（4）此實驗還可推知反應後剩餘氣體的兩點性質是:_ _；_

例題7.某同學用右圖所示的裝置粗略地測定空氣中氧氣的體積分數，圖中燒杯上方玻璃管(預先固定好)中部有一可左右滑動的活塞，活塞左端管内密封有空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣連通，實驗開始前活塞處在刻度5 cm處。已知生石灰與水反應能産生大量的熱；可燃物燃燒必須同時具備二個條件，一是有一定的溫度；二是有充足的氧氣。

⑴ 向燒杯内加入适量水，與生石灰反應的目的是 。 。

⑵ 可觀察到玻璃管内開始發生的現象：白磷(足量) ，活塞向 (填“左”或“右”）移動。

⑶ 實驗結束，恢複到常溫後，活塞應停在約 cm處，據此可得出的結論是：

。

例題8. 為粗略測量空氣中O2與N2的體積比，某學生設計了下圖所示的實驗裝置進行實驗。實驗時，先關閉彈簧夾a，将螺旋狀的銅絲在酒精燈的灼燒後迅速插入大試管，接觸試管底部的過量的白磷，然後立即塞緊橡皮

塞。由于白磷的着火點比紅磷低得多，因此反應很容易發生，可觀察到大試管中産生大量的白煙。試回答以下問題：

（1）試配平下列化學方程式：

P O2 —— P2O5

（2）待試管冷卻後打開彈簧夾，此時可觀察到的現象為 ，

據此可證實空氣中O2與N2的體積比大約為 。

（3）如果裝置氣密性不好，則測出的O2與N2的體積比将 。（填“偏大”、“偏小”、或“不變”）。

例題9．用氣體壓力傳感器研究二氧化碳與氫氧化鈉的反應。圖Ⅰ表示的是該實驗的設計方案，圖Ⅱ中曲線1和曲線2分别表示瓶1和瓶2内氣壓随時間的變化趨勢。下列說法不正确的是

A．曲線1說明1體積水約消耗1體積二氧化碳

B．曲線1不能說明水和二氧化碳發生化學反應

C．對比曲線1和曲線2可知，二氧化碳和氫氧化鈉一定發生了化學反應

D．繼續向瓶2中注入20 mL稀鹽酸，瓶内的氣壓一定能恢複到起始氣壓

例題10.（4分）某化學小組同學用下圖所示的三套裝置進行二氧化碳性質的探究。

已知：15℃、101kPa下，1體積水約能溶解1體積的二氧化碳。

A B C

（1）A和B中的塑料瓶容積相同，且充滿CO2。将A的瓶蓋打開，加入體積約為塑料瓶容積1/3的蒸餾水，旋緊瓶蓋後充分振蕩；向B中注入等體積的蒸餾水，充分振蕩。

①A中觀察到的實驗現象是_____。

②B中塑料瓶無明顯變化，其原因是_____。

（2）C裝置用傳感器測量瓶内氣壓變化。

①某同學檢驗C裝置氣密性時，進行了_____操作，得到如下圖甲所示的氣壓随時間變化圖像，說明該裝置氣密性良好。

②在圓底燒瓶中充滿CO2，通過注射器向瓶中注入液體。下圖乙是C裝置測定的加入同體積水和氫氧化鈉溶液的氣壓變化圖像，其中表示氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應的曲線是_____（填①或②）。

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