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氧气在空气中的体积含量为21%，我们用下面实验可证明。
如图所示，把足量的红磷点燃后迅速放入集气瓶中，待红磷熄灭装置温度恢复到室温时，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一。此实验如果操作不当，会引起进入集气瓶中的水大于或小于其容积的五分之一。 结果偏小的原因： 1.红磷不足：实验中进入集气瓶中水的量其实是红磷消耗掉氧气的量，所以要保证红磷足量，可以把集气瓶中的氧气全部消耗完，这样烧杯中进入集气瓶的水的量才是集气瓶中所有的氧气的量。 2.装置的气密性不好：红磷燃烧时产生的热量使瓶内空气受热膨胀逸出，集气瓶恢复室温时空气又会进入集气瓶，使瓶内气压没有太大变化，烧杯中的水不能或很少进入集气瓶，将不能测出空气中氧气的体积分数。 3.燃烧匙未伸入集气瓶底部：如燃烧匙在集气瓶瓶口，红磷燃烧消耗掉集气瓶上端的氧气后，因为氧气的密度大于空气的密度，所以集气瓶底部的氧气扩散到集气瓶上端比较缓慢，红磷可能熄灭，则烧杯中进入集气瓶中的水将会偏小。 4.未等到集气瓶恢复到室温后再打开止水夹：红磷燃烧放出的热量会使集气瓶中的气压增大，如未恢复到室温就打开止水夹，集气瓶内气体还将保持较高温度，瓶内气压过大，烧杯中进入集气瓶中的水将少于集气瓶容积的五分之一。 结果偏大的原因： 1.燃烧匙未迅速伸入集气瓶：红磷燃烧放热，燃烧匙未迅速伸入集气瓶会引起集气瓶中空气受热逸出，最后导致集气瓶恢复室温时瓶中缺少的部分将包括消耗完的氧气、逸出的空气，集气瓶中气压过小，进入集气瓶的水将多于五分之一，使测得的氧气的体积分数偏大。 2.红磷燃烧时未关闭止水夹或止水夹没有夹紧：如止水夹没夹紧，红磷不仅会燃烧掉集气瓶中的氧气，还会燃烧掉导管中的氧气，为了补充导管中的压强，烧杯中的水进入集气瓶中时会把集气瓶中的氮气挤到导管中，所以最后进入集气瓶中的水将大于其容积的五分之一。 最后，要注意的是不能用碳和硫来代替红磷：碳燃烧后会产生二氧化碳，硫燃烧后会产生二氧化硫，这两种气体均会补充消耗完的氧气所占的体积，导致集气瓶的气压不会有太大的变化，烧杯中的水不能进入集气瓶，不能测出空气中氧气的体积分数；同时也不能用镁条来代替红磷，因为镁条不仅可以与氧气发生反应，还会与空气中的氮气和二氧化碳反应，进入集气瓶中的水将远远大于五分之一；另外因为铁在空气中不能点燃，所以也不能用铁代替红磷。 |
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