为什么我感觉楼主是个女的,看了下资料果然是个女的~~~~
呵呵 像楼主这么会专研的应该不是个男的。。。
分子是做热运动的吧,压强产生就是气体分子不断得撞击一个面,里面气体分子的浓度越高压强就会越大,像我们给自行车打气的时候就是不断压缩气体得到一个很大的压强,这个跟打气差不多就是反过来,我们的轮胎变成了瓶子,由于不像轮胎一样用橡胶做的,所以当里面的氧气被消耗掉的时候气体浓度就变小了:本来一个单位体积中有7个N分子和2个氧分子1个氢分子,现在少了两个氧分子。然后为了要保持原本平衡状态,只好压缩体积,压到0.8之后 单位体积中就应该有8.75个N分子和2.25个氢分子,加起来还是10,压强相等就平衡了.
氧气约占空气体积的1/5这个说法是错的,气体没有体积,因为它的体积根据容器不同就不一样,1/5应该是个数量的比值,氧气分子的数量比上总的气体分子的数量。所以才很难理解吧.
我们可以分步骤来考虑,在试验开始之前,瓶内的气压约等于外界气压,那么我们考虑一下气压是如何产生的呢?其本质是因为气体分子间的作用力,从宏观的可以假设为有很多不同的分子占据着这个空间,当单位体积内分子个数增加,压强将增加,分子数目减少压强将减少。在试验之前瓶内的空气与外界空气的成分基本相同。
当红磷在瓶内开始燃烧,氧气与红磷发生化学反应生成了固体,那么氧气所占据的那部分空间将有其它分子占据,在这个密闭的容器内其他气体的数量没有增减,但他们占有的空间扩大了,使瓶内部的气压降低。
当打开止水夹时,由于外界气压大于瓶内气压,水被压入瓶内,当瓶内的其它气体占据的空间回复到原来的大小时,压强差将消失,水将不再压入瓶内,试验结束。
分析为什么进入瓶内的水会等于空气中氧气的体积,可简单的分析为:其它气体体积+氧气体积=V总体积,它气体体积+补水体积=V总体积,那么氧气体积=补水体积
消耗掉了1/5体积的空气,可以想像成是被拿走了1/5的空气,那么剩下的体积里,4/5是空气,而原来有空气的那1/5部分是真空,当打开止水夹让水进入时,水就会占据那1/5的空间。
之所以不会多于或者少于1/5是因为:
如果进入的水多于1/5了,4/5体积的空气就会被压缩的小于4/5,那么瓶内气体压强就会增大,大于外界大气压,也就是瓶内气体给水的压强大于外界空气给水的压强(瓶内气体将水向外推的力大于外界气体将水向内推的力),那水肯定不会静止,而是一部分水会被瓶内气体压出瓶外。
如果进入的水少于1/5了,同样的道理,水会被外界空气继续压进瓶里。直到内外气压平衡了,水面才会静止。所以那瓶内水的体积一定是1/5。
之所以可以假设成1/5是真空,是因为:在温度等条件不变的情况下,当内外压强平衡时,也就是最终状态时,内外气体的密度是相同的,既然密度不变,简化中间过程,就可以把空气假设成类似固体的状态,这样就容易理解了。
原理:红磷在密闭容器中燃烧测定空气中氧气的体积分数
红磷+氧气=(点燃)五氧化二磷
4P+5O2=(点燃)2P2O5
方程式:4P+5O2=点燃=2P2O5
现象:红磷:黄色火焰 白烟 放出热量
水沿导管进入集气瓶中至约五分之一处停止
结论:1.氧气约占空气体积的五分之一(原理)(1.氧气难溶于水 2.氮气不可燃不助燃)
注意:红磷可用其他物质代替,但生成物必须不为气体,且只与氧气反应
成功关键:气密性良好 否则结果偏小
红磷量要足 否则结果偏小
等到装置完全冷却再打开止水夹 否则结果偏小
实验开始前加上止水夹 否则结果偏大
你很好钻研嘛 其实不需要全懂的 毕竟还需要高中的知识 你有不明白是因为 这里涉及到了空气的克拉伯龙方程式(高中物理会涉及)即
气体的PV/T=常数×物质的量
其中P是压强 V是体积 T是温度 物质的量是高中化学知识 可以用n来表示 不知你学过没
此实验中T、P是不变的 (请注意一个细节 做完实验后管子中还留有一部分水 不过这部分液面垂直高度产生的压强可以忽略不计了 毕竟十米的水产生的压强才等于大气压)
那么可以得出 物质的量/V=常数 即物质的量和体积成正比
当体积变为原来的4/5时 可以说明空气的物质的量也变为原来的4/5
说明消耗氧气约占空气体积的1/5