生活中最常見的物質是什麼?看到這個問題,你也許會在腦海中浮現出許多東西,但你可能會忽略掉空氣——空氣,我們在空氣組成的「海洋」中生活,但它的存在感實在薄弱。樹林裏發出「嘩~嘩」的響聲,用蒲扇把爐火燒旺,我們知道那是風。風是流動着的空氣,空氣使生命得以維持,使火焰能夠燃燒。沒有空氣,我們就無法生存。

空氣是很多氣體組成的混合物,前面提到的使生命維持、火焰燃燒的氣體是氧氣()。關於氧氣的在空氣中的具體含量,我們將通過以下實驗來進行探究。

空氣是生活中常見的無色無味混合物之一。它主要由78%的氮氣()、21%氧氣、0.934%的稀有氣體,0.034%的二氧化碳(),0.002%的其他物質(如水蒸氣、雜質等)組成。

空氣中氧氣含量的測定

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藥品的選擇

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實驗藥品應選擇能與氧氣反應且不與空氣中其他物質反應的物質。在實驗室中常用磷或銅等物質。

實驗儀器

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  • 磷燃燒測定:水槽,標有刻度的鐘罩,燃燒匙。
  • 加熱銅測定:小硬質玻璃管,酒精燈,針筒(實驗中推拉以便儘量讓氧氣與銅反應),鐵架台(固定)。

實驗過程

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  • 磷燃燒測定:在水槽中裝入一定量的水,將鐘罩放入水槽中。將足量磷在燃燒匙上點燃後放入鐘罩並密封,待火焰熄滅、氣體冷卻後觀察到液面上升高度約為點燃前的五分之一。
  • 加熱銅測定:在小硬質玻璃管中裝入銅粉,一側連接一個未排盡空氣的針筒並記錄讀數,另一側連接一個排盡空氣的針筒,固定在鐵架台上。點燃酒精燈,不停地推拉兩邊的針筒,待反應完畢後熄滅酒精燈。氣體冷卻後將所有氣體推入一個針筒中,讀數減小約五分之一。

誤差分析

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  • 磷燃燒測定:在空氣中氧含量少於約7%時火焰會熄滅。
  • 加熱銅測定:空氣可能會被壓縮導致讀數變小。

化學式

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大氣污染與環境保護

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初中階段常見的大氣污染物有二氧化硫、氮氧化合物(如一氧化氮、二氧化氮)。特別提醒:二氧化碳不是大氣污染物。

小測

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1 下列關於空氣的說法中正確的是:(單選)

空氣是混合物
空氣中只有氮氣和氧氣
空氣中氧氣佔比最多

2 空氣中佔比最大的氣體是:(單選)

氫氣
氮氣
氧氣

3 下列不屬於空氣污染物的是:(單選)

二氧化碳
二氧化硫
一氧化碳