有没有氧气含量简易测定方法和材料
测定空气中氧气含量的几种实验设计
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发表日期:2006年3月25日 出处:教参光盘 【编辑录入:Zhu。 Y。Q】
测定空气中氧气含量的实验可设计成多种形式,其基本原理是:选择的某种物质容易与空气中的氧气反应,但不与空气中的氮气及其他气体反应;利用氧气与该物质反应后生成固体物质(或生成气态物质能被吸收),使密闭容器中气体体积减小,气体压强减小,从而确定空气中氧气的体积分数。 例如可进行以下的一些实验设计:
图1...全部
测定空气中氧气含量的几种实验设计
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发表日期:2006年3月25日 出处:教参光盘 【编辑录入:Zhu。
Y。Q】
测定空气中氧气含量的实验可设计成多种形式,其基本原理是:选择的某种物质容易与空气中的氧气反应,但不与空气中的氮气及其他气体反应;利用氧气与该物质反应后生成固体物质(或生成气态物质能被吸收),使密闭容器中气体体积减小,气体压强减小,从而确定空气中氧气的体积分数。
例如可进行以下的一些实验设计:
图1是教科书中所采用的装置。
图2中,白磷有剧毒且不能与皮肤接触。白磷着火点很低(40℃),通常保存在冷水中,使用白磷一定要注意安全。白磷的点燃可用放大镜会聚太阳光或6伏手电筒光,也可用“电吹风”吹热风等方法。
而图2实验装置中可采用加热金属丝的方法点燃白磷;也可在金属丝之间接一根电阻丝,接通电源进行加热。U形管两次液面的高度差与管横截面积的乘积,即为氧气的体积。
图3在“金属梯”的每一格上放置一颗吸干水后的白磷,避免磷只在一处燃烧,产生的白烟不能与周围的空气快速置换位置而将火焰过早“窒息”,从而使空气中的氧气燃烧得比较完全,提高了实验的精度。
图4是将玻璃钟罩放入水槽,搁稳在水底的三块小玻璃片上,再以水面为基准线,将钟罩水面以上的容积划为5等分。当燃烧停止后,白烟逐渐消失,再向水槽中加水,使水槽中的水面与钟罩内的水面相平(排除因水面高度变化而引起的实验误差),再观察钟罩内水面上升的体积。
图5实验开始时,向水中注入浓硫酸并用玻璃棒搅拌,因浓硫酸溶于水放出大量的热,而铜碗具有良好的导热性且不与稀硫酸反应,使其中的白磷达到着火点而燃烧。
图6用80℃的热水使活塞内的白磷燃烧;也可在烧杯中放一些生石灰,再倒入水发生放热反应,使活塞内的白磷燃烧;然后等装置冷却至室温后直接进行观察。
图7因蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水,二氧化碳是气态物质,对实验现象构成干扰,所以用氢氧化钠溶液代替水,将生成的二氧化碳气体吸收,这样也能达到该实验的效果。
图8是由两个针筒组成的密闭系统,里面留有20毫升空气。
两个针筒间连接有一段玻璃管,给装有细铜丝的玻璃管加热,等铜丝的温度升高后,交替缓缓推动两个注射器活塞,来回5~6次,观察现象。停止加热后冷却至室温,读出注射器里气体的体积。
此外,还有一种更简易的空气中含氧量的测定方法。
联苯三酚的商品名是焦性没食子酸,它在pH<7时几乎不跟空气中的氧气作用,但在碱性条件下不用加热就能迅速跟氧气反应。利用这一特性,可以用注射器方便而较准确地测得空气中氧气所占的体积分数。取一支50mL注射器(医用的塑料针筒),吸入25mL空气(记作V0),再先后从小烧杯内吸入5%联苯三酚溶液约10mL和6%氢氧化钠溶液约10mL。
在注射孔上套一个小胶帽后反复振荡注射器内的溶液,溶液由原来的无色(或浅乳白色的悬浊液)不断变深到墨绿色,到颜色不再变化时(约需数分钟),使注射孔朝上(不计溶液及活塞的重力),读出注射器内气体的体积数(记作V1),再振荡1分钟,且重读一次气体的体积数(记作V2)。
如果V2=V1,说明氧气已被充分反应,即可求得空气中氧气所占的体积分数是(V0-V1)/V0。
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