[实用新型]测定空气中氧气体积分数的实验装置

说明书

一、技术领域

本实用新型属化学领域，涉及一种化学实验装置，具体的是用于演示初中化学课 本上空气中氧气体积分数的测定实验。

二、背景技术

2012年1月上海教育出版社出版的九年级化学课本第13页的空气中氧气体积分数 的测定实验，课本中这样操作：1、将一个集气瓶5等分并加以标记。2、在带橡皮塞和导管的 燃烧匙内装满红磷，将胶管上的止水夹夹紧，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，并 迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。3、待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打 开止水夹，观察现象。用课本中的实验装置做实验存在缺陷：燃着的红磷伸进集气瓶时，集 气瓶中的空气受热膨胀，导致部分空气外逸，实验结果出现较大偏差；燃着的红磷在伸进集 气瓶前白烟会散发到空气中污染空气；红磷在集气瓶中燃烧放出大量的热，常常会冲开橡 皮塞，使实验失败。改进课本实验装置，用改进后的实验装置做实验能完全克服以上缺陷。

三、实用新型内容

本实用新型目的在于提供测定空气中氧气体积分数的实验装置，使用本实用新型 测定空气中氧气的体积分数，实验结果更接近于事实，而且安全、环保无污染。

本实用新型的目的是通过以下方法来实现的：

测定空气中氧气体积分数的实验装置，其主要特征在于：它由酒精灯（1）、装有白 磷（4）的长柄铜匙（2）、第一橡皮塞（3）、装有水的第一玻璃管（5）、第二橡皮塞（6）、第一短导 气管（7）、乳胶管（8）、带第一铁夹（13）和第二铁夹（14）的铁架台（9）、第二短导气管（10）、第 三橡皮塞（11）、装有水的第二玻璃管（12）组成。

装有水的第一玻璃管（5）和装有水的第二玻璃管（12）分别用第一铁夹（14）、第二 铁夹（13）竖直固定在铁架台（9）上，带第一短导气管（7）的第二橡皮塞（6）塞紧装有水的第 一玻璃管（5）下端管口，带第二短导气管（10）的第三橡皮塞（11）塞紧装有水的第二玻璃管 （12）的下端管口。乳胶管（8）的两端分别连接第二橡皮塞（6）外端的第一短导气管（7）和第 三橡皮塞（11）外端的第二短导气管（10）。带长柄铜匙（2）的第一橡皮塞（3）塞紧装有水的第 一玻璃管（5）的上端管口，位于第一橡皮塞（3）里端的长柄铜匙（2）里放适量白磷（4）。酒精 灯（1）的外焰放置在第一橡皮塞（3）外端的的长柄铜匙（2）长柄的正下方加热。

实验过程：连接仪器，检查装置的气密性。将第一玻璃管（5）和第二玻璃管（12）分 别用第一铁夹（14）、第二铁夹（13）竖直固定在铁架台（9）上，带第一短导气管（7）的第二橡 皮塞（6）塞紧第一玻璃管（5）的下端管口，带第二短导气管（10）的第三橡皮塞（11）塞紧第二 玻璃管（12）的下端管口。乳胶管（8）的两端分别连接第二橡皮塞（6）外端的第一短导气管 （7）和第三橡皮塞（11）外端的第二短导气管（10）。往第二玻璃管（12）中加水，使两个玻璃管 中的水都约占玻璃管容积的二分之一。将长柄铜匙（2）插在第一橡皮塞（3）上，使带匙的那 端位于第一橡皮塞（3）里端，将第一橡皮塞（3）外端的长柄弯曲到水平状态，在铜匙里装适 量白磷（4）。然后用带长柄铜匙（2）的第一橡皮塞（3）塞紧装有水的第一玻璃管（5）的上端管 口，将第一玻璃管（5）液面以上到第一橡皮塞（3）里端的空间从上到下5等分，做下标记。实 验时，点燃酒精灯（1）给橡皮塞（3）外端的长柄铜匙（2）的柄加热，由于铜的导热性很好，长 柄铜匙（2）受热后长柄铜匙（2）上白磷（4）的温度很快就达到了着火点，这时可以看到白磷 燃烧起来并产生大量的白烟，上下移动铜匙（2），使第一玻璃管（5）里空气中的氧气完全消 耗。由于白磷燃烧放出热量，第一玻璃管（5）中的气体膨胀，所以开始时第一玻璃管（5）中的 液面下降，第二玻璃管（12）中的液面上升，待恢复到室温时，第二玻璃管（12）中的液面下 降，第一玻璃管（5）中的液面上升，且液面上升到4刻度处，这是因为白磷燃烧消耗了第一玻 璃管（5）中约占空气五分之一体积的氧气，压强减小，液面上升，且比原来上升了1刻度，以 上现象证明氧气约占空气体积的五分之一。

本实用新型的有益效果为：由于白磷在密闭玻璃管中燃烧，所以很环保；密封在玻 璃管中的空气不会外逸，因此实验结果更接近事实。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图中的标识分别表示：