“空氣中氧氣含量測定實驗”的改進

徐麗++冷廣慶

人教版《義務(wù)教育教科書——化學(xué)》九年級上冊中實驗2-1（如圖1所示），測定空氣里氧氣含量實驗是中

學(xué)化圖1學(xué)第一個定量實驗，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中最典型的一個教學(xué)型實驗。做好空氣中氧氣含量的測定實驗，對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)這門課程具有很大的輔助與啟蒙作用。筆者對該實驗進行了一些改進，使該實驗具有更好的定量性、環(huán)保性、實用性等特點。

一、改進后的新裝置（如圖2、3、4所示）

二、實驗步驟

1.準(zhǔn)備兩支相同的硬質(zhì)大試管、50 mL量筒、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、雙孔橡皮塞、導(dǎo)管、小氣球、橡膠管、止水夾等。

2.連接裝置如圖2中A，檢查裝置氣密性。試管B中裝滿水（最好用硫酸銅和酸性高錳酸鉀混合溶液）后倒入量筒中。

3.向試管A中加入少量細沙，蓋住試管底部。再加入足量（約黃豆粒大小）的紅磷（或白磷）。將試管A固定在鐵架臺上，調(diào)整適當(dāng)高度。把導(dǎo)管一端插入量筒中，并把導(dǎo)管另一端與橡膠管相連。記錄量筒中液體的體積V1。

4.點燃酒精燈，加熱試管，如圖3所示，待紅磷（或白磷）燃燒后，停止加熱。觀察現(xiàn)象。

5.待試管冷卻到室溫后，打開止水夾，如圖4所示，觀察現(xiàn)象。液體停流后，記錄量筒中液體的體積V2。

6.通過量筒中液體的體積差，計算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)： （V1-V2）/V1×100%。

三、實驗優(yōu)點

1.節(jié)約、直觀性：所用藥品少，反應(yīng)現(xiàn)象明顯，速度快，試管冷卻到室溫時間短。

2.環(huán)保、安全性：在密閉環(huán)境中進行，不污染空氣，不會對師生身心造成傷害。

3.實用、準(zhǔn)確性：操作簡便，更適合用于學(xué)生分組實驗，實驗數(shù)據(jù)誤差很小。

4.創(chuàng)新、科學(xué)性：具有一定的創(chuàng)新性，方便定量分析，具有一定的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。

四、實驗說明

1.檢查裝置氣密性：確保實驗裝置具有良好的氣密性，否則測得的空氣中氧氣的含量偏小。

2.試管B中裝滿水（最好用硫酸銅溶液和酸性高錳酸鉀溶液）：應(yīng)考慮止水夾前的導(dǎo)管內(nèi)和小氣球及導(dǎo)管中的空氣體積。

3.試管A中加入少量細沙，蓋住試管底部：防止紅磷（或白磷）粘在試管壁上，使局部溫度過高造成試管破損。

4.加入足量（約黃豆粒大小）的紅磷（或白磷）：確保裝置內(nèi)空氣中的氧氣完全被消耗，否則測得的空氣中氧氣的含量偏小。

5.紅磷（或白磷）燃燒產(chǎn)物處理：五氧化二磷與冷水反應(yīng)生成劇毒的偏磷酸[或聚偏磷酸（HPO3）n]。

偏磷酸對呼吸道有刺激性；眼接觸或致灼傷，造成永久性損害；皮膚接觸可致嚴(yán)重灼傷。采用硫酸銅和酸性高錳酸鉀混合溶液作為反應(yīng)產(chǎn)物的吸收液和反應(yīng)器內(nèi)壁的清洗液，可有效地消除五氧化二磷的污染。

6.試管冷卻到室溫后，打開止水夾：否則測得的空氣中氧氣含量的測定值偏小。

（收稿日期：2015-05-18）