粗略测量空气中O2与N2的体积比，可以设计如下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。最后冷却后打开弹簧夹，

烧杯

中的水流入试管，体积占试管容积的五分之一。

实验测定空气中氧气的含量的操作步骤有哪些

拿个杯子，倒满水，走到室内，把水倒掉，封口，取样就完成了。然后你只要测出这杯样品里氧气的含量就反映室内氧气的含量了。

这测氧气含量可以将杯子倒扣在水中，记下水面的位置。在杯内燃烧足量的磷，反应中水面会上升，记下反应结束时水面的位置。上升的部分就是消耗的氧气，一算就知道了。

一、活动材料

细铁丝、白醋、水、烧杯(250mL两只)、试管(约6cm长)、刻度尺、计时表、玻璃棒、试管刷。

二、活动原理

试管中形成的液柱高度与试管长度的比值代表空气中氧气含量，如28mm/150mm=19%。这存在着一个假设，即试管长度正比于试管体积，试管内气柱长度的变化完全是氧气消耗导致(试管中所有氧气被消耗)，而且空气是理想混合气体，温度和压强不发生变化，该比值可表示空气中氧气的体积分数。

教师最好向学生建议用较细规格的铁丝及合适长度(与试管大小有关)；在家里操作也可以用普通玻璃杯代替烧杯。

三、活动过程

1.量取长约100cm～200cm的细铁丝(越细越好)，并弯折成长约4cm。

2.分别取1/8杯(约30mL)的醋和水，配制1∶1的醋—水混合物。

3.将弯折好的细铁丝浸入醋—水溶液中1min(浸于液面以下)，然后轻轻取出并小心抖落上面的溶液(勿使醋溅出)。

4.稍扯铁丝使之蓬松，借助玻璃棒将其塞进试管，快速将试管倒放在另一只已经充满了3/4体积水的烧杯中，使试管口靠在水杯底(如附图)。

5.5min后，轻移试管，使试管中液面和烧杯中液面保持水平，量出试管中水柱高度，然后再将试管口靠在烧杯杯底。

6.每5min重复一次步骤5，当试管中液面高度不再变化时，记下该高度。实验过程中注意观察细铁丝有何变化，试管中的液面有何变化?

7.当试管内液面不再改变时，取出试管中的细铁丝，仔细观察细铁丝表面有何变化?然后用试管刷刷净试管。

8.测量试管的总长，计算试管液面不再变化时的高度与试管长度的比值，想一想，该比值能代表氧气在空气中的含量吗?

四、问题思考

1.活动中，你观察到细铁丝的变化了吗?想想看，细铁丝是否发生了某种化学反应?你能写出细铁丝发生变化的化学方程式吗?(提示：可根据细铁丝的表面颜色的变化来确定反应产物)

2.试管中液面发生什么变化?为什么会有此变化?

3.步骤5中为什么要移动试管，使得试管内外液面齐平?

4.在活动中，试管中氧气的体积分数变化了吗?

5.空气中氧气的体积分数大约为21%，把你的结果与该值比比看，相差多少?思考一下，以上哪些步骤可能对结果的影响较大?

五、参考答案

1.细铁丝的颜色从银白转变为红褐色，发生的化学反应是铁的氧化还原反应或腐蚀反应。可用化学方程式4Fe（s）＋3O2（g） 2Fe2O3（s）来表示。

2.水液面上升，试管中的氧气被消耗了，压强和温度基本保持不变，因此，氧气减少意味着试管内气体体积的变化，则水面上升。

3.这是为了保证试管中气体体积(或长度)的测量是在相同大气压下进行，学生应尽可能获得不超过10%误差的测量结果。

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