【测定空气中氧气含量的实验】在化学实验中，测定空气中氧气的含量是一个基础而重要的实验。通过该实验，可以了解空气的组成，并验证氧气在空气中的体积比例。本实验通常采用燃烧法，利用红磷与氧气反应生成五氧化二磷，从而消耗密闭容器内的氧气，使气体体积减少，进而计算氧气的含量。
一、实验目的
1. 掌握测定空气中氧气含量的基本原理和操作方法。
2. 理解氧气在空气中的体积比例。
3. 培养观察实验现象和分析实验数据的能力。
二、实验原理
氧气具有助燃性，在一定条件下可以支持燃烧。红磷在空气中燃烧时，会与氧气反应生成固体产物——五氧化二磷（P₂O₅），从而消耗氧气。当反应结束后，容器内氧气被完全消耗，气体体积减少，水位上升，根据水位变化可计算出氧气的体积分数。
反应方程式为：
$$
4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5
$$
三、实验器材与药品
| 名称 | 数量/规格 |
| 集气瓶 | 1个（容积约200mL） |
| 烧杯 | 1个（装水用） |
| 红磷 | 适量 |
| 水 | 足量 |
| 玻璃导管 | 1根 |
| 橡胶塞 | 1个 |
| 火柴 | 1盒 |
| 酒精灯 | 1盏 |
四、实验步骤
1. 在集气瓶中加入少量水，然后将红磷放在燃烧匙中。
2. 将燃烧匙放入集气瓶中，点燃红磷后迅速塞紧橡胶塞。
3. 观察红磷燃烧的现象，并等待其完全熄灭。
4. 待装置冷却至室温后，打开止水夹，观察水位的变化。
5. 记录水面上升的高度，计算氧气的体积。
五、实验结果与分析
| 步骤 | 现象 | 分析 |
| 1 | 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生白烟 | 红磷与氧气发生剧烈反应，生成五氧化二磷 |
| 2 | 水位上升 | 氧气被消耗，气压降低，水被吸入集气瓶 |
| 3 | 水位稳定 | 反应结束，系统达到平衡状态 |
| 4 | 计算氧气体积 | 根据水位上升高度，计算氧气所占体积比例 |
六、实验结论
通过本实验可以得出，空气中氧气的体积约占 21%，其余为氮气及其他气体。实验过程中需要注意以下几点：
- 实验前必须检查装置的气密性；
- 红磷要足量，以确保氧气被完全消耗；
- 实验结束后需等待装置冷却再读数，避免温度影响测量结果。
七、注意事项
1. 实验应在通风良好的环境中进行，避免吸入有害气体。
2. 点燃红磷时要迅速，防止氧气逸散。
3. 实验后应妥善处理实验废料，保持实验室整洁。
通过本次实验，不仅加深了对空气中氧气含量的理解，也提高了动手能力和科学思维能力。实验虽简单，但其中蕴含的化学原理值得深入思考与探讨。
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