文档介绍：《探究空气中氧气含量的实验》误差分析
在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;打开弹簧夹后,烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,至约占集气瓶内空间的1/5。
红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。
实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧;集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,可以说明氮气不易溶于水。
在这个实验中,为什么有时气体减少的体积小于1/5呢?
导致结果偏低的原因可能有:
(1)红磷的量不足;
(2)瓶内氧气没有耗尽;
(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶内;
(4)未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内的水的体积减少。
该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?
原因可能是:
(1)点燃红磷后,插入燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气溢出。
(2)实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹。
针对此实验可以展开如下拓展。
例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?(     )
                        
解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。
例题2:某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是(    )
①甲同学可能使用红磷的量不足,瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出
①③                      ②④
①②③                   ①②③④
解析:根据本文开始所述内容可知,对两种现象解释合理的是①②③④。
例题3:某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
[集体讨论]:
(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体。他们应该选择(  )
                                
为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证              。
(2)小组同学共同设计了如图所示的两套装置,你认为合理的是(填编号)       。
为了