空气中氧气含量的测定实验是初中化学的一个重要实验，同时也是历年各地中考命题的热点。近年来在课本实验的基础上进行拓展、创新，旨在考查同学们的实验探究能力及创新思维能力已成为中考命题的趋势。

空气中氧气含量的测定实验：

原理	利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使空气内压强减少，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5
装置
步骤	①连接装置，检查装置气密性 ②把集气瓶的容积分成5等份，做好记号。 ③用止水夹夹紧胶管。 ④在燃烧匙内放入过量的红磷。 ⑤点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧 ⑥待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀
现象	①集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量 ②打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处
结论	空气中氧气的体积分数约为1/5。

实验中的注意事项：

1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
①此物质能够在空气中中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧
②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭，硫代替红磷。

2.实验失败与成功的原因：
①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5.

空气中氧气含量测定实验的改进：

1.测定原理：
（1）红磷（白磷）在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小，大气压将水压入容器，通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
（2）利用金属与氧气反应，消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，推动刻度器上的活塞移动，测出氧气体积。

2.装置


3.实验现象
（1）红磷（白磷）燃烧，产生大量白烟
（2）a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5
b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5
c中活塞移动到4处
d中U形管左侧液面上升至刻度1处
e中试管中液面上升至刻度1处
f中右侧的活塞会左移

4.结论
空气中氧气体积约占空气总体积的1/5

5.注意事项
（1）实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
（2）装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷（白磷）。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的体积不准确，而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气体积几乎不变，因此密闭空气内水面不上升。
（4）导气管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导气管或集气瓶逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。

溶质质量分数：
1.  概念：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

2. 表达式：
溶质质量分数==

3. 含义：溶质质量分数的含义是指每100份质量的溶液中含有溶质的质份为多少。如100g10%的NaCl溶液中含有10gNaCl.。不要误认为是100g水中含有10gNaCl。

应用溶质质量分数公式的注意事项：
①溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不在考虑范围之内。如在20℃时，100g水中最多能溶解36gNaCl，则20gNaCl放入50g 水中溶解后，溶质的质量只能是18g。

②溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和(可以是一种或几种溶质)。

③计算时质量单位应统一。

④由于溶液的组成是指溶液中各成分在质量方面的关系，因此，对溶液组成的变化来说，某物质的质量分数只有在不超过其最大溶解范围时才有意义。
例如在20℃时，NaCl溶液中溶质的质量分数最大为26.5%，此时为该温度下氯化钠的饱和溶液，再向溶液中加入溶质也不会再溶解，浓度也不会再增大。因此离开实际去讨论溶质质量分数更大的NaCl溶液是没有意义的。

⑤运用溶质质量分数表示溶液时，必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量。
a.结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。如CuSO₄·5H₂O溶于水时，溶质是CuSO₄。
溶质质量分数= ×100%
b.当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na₂O溶于水时发生如下反应：Na₂O+H₂O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。
c.若两种物质能发生反应，有沉淀或气体生成，此时溶液中的溶质质量分数=
影响溶质质量分数的因素：
(1)影响溶质质量分数的因素是溶质、溶剂的质录，与温度、是否饱和无关。在改变温度的过程中若引起溶液中溶质、溶剂质量改变，溶质的质量分数也会改变，但归根结底，变温时必须考虑溶质、溶剂的质量是否改变。因而，影响溶质的质量分数的因素还是溶质、溶剂的质量。例如：
①将饱和的NaNO₃溶液降低温度，由于析出品体，溶液中溶质的质缺减少，溶剂的质量不变，所以溶液中溶质的质量分数变小。
②将饱和的NaNO₃溶液升高温度，只是溶液变成了不饱和溶液，溶液中溶质、溶剂的质量不变，因而溶液中溶质的质量分数不变。
(2)不要认为饱和溶液变成不饱和溶液，溶质的质量分数就变小；也不要认为不饱和溶液变成饱和溶液，溶质的质量分数就变大；要具体问题具体分析。

有关溶质质量分数计算的类型
（1）利用公式的基本计算
①已知溶质、溶剂的质量，求溶质的质量分数。
直接利用公式：溶质的质量分数=×100%
②已知溶液、溶质的质量分数，求溶质、溶剂的质量。
利用公式：溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数
溶剂的质量=溶液的质量一溶质的质量
③已知溶质的质量、溶质的质量分数，求溶液的质量。
利用公式：溶液的质量=溶质的质量÷溶质的质量分数
④质量、体积、密度与溶质质量分数的换算
当溶液的量用体积表示时，计算时应首先将溶液的体积换算成质量后再进行相关计算。因为计算溶质的质量分数的公式中各种量都是以质量来表示的，不能以体积的数据来代替。
利用公式：溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度

（2）溶液的稀释与浓缩

	方法	计算依据	计算公式
溶液的稀释	①加水稀释 ②加稀溶液稀释	①加水稀释前后，溶液中溶质的质量不变 ②用稀溶液稀释浓溶液时。稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量	加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变 m浓×ω浓%=（m浓+m水）×ω稀%
溶液的浓缩	①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液	①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量 ②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出) ③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量	蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变（m稀-m水）×ω浓%=m稀×ω稀%

注意：
a.几种溶液混合，溶液的体积不能简单相加，即V_总≠V_A+V_B
b.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加，即m_总=m_A+m_B
c. 要求混合后溶液的总体积，必须依据公式V=m/ρ，所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。

（3）饱和溶液中溶质质量分数的计算
a. 固体溶解度的计算公式
根据固体溶解度的计算公式[溶解度（S）=×100g]可推导出：，
b. 溶解度与溶质质量分数的关系

	溶解度	溶质质量分数
意义	物质溶解性的量度，受外界温度的影响	表示溶液中溶质质量的多少，不受外界条件影响
容积要求	100g	无要求
温度要求	与温度有关	一般与温度无关
溶液是否饱和	一定达到饱和	不一定饱和
计算公式	×100g
单位	克	无单位
联系	饱和溶液中溶质的质量分数=

特殊的溶质质量分数的计算：
（1）结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。
如CuSO₄·5H₂O溶于水时，溶质是CuSO₄。
溶质质量分数= ×100%

（2）溶质只能是已溶解的那一部分，没有溶解的不能做溶质计算
如20℃时，20gNaCl投入到50g中水中（20℃时，NaCl的溶解度为36g）。20℃时50g水最多只能溶解18gNaCl，如溶质的质量为18g，而不是20g，所以该NaCl溶液的质量分数=18g/(50g+18g)×100%=26.5%。

（3）当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na₂O溶于水时发生如下反应：Na₂O+H₂O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。

（4）某混合物溶于水，要计算某一溶质的质量分数，溶液的质量包括混合物与水的质量
如5gNaCl和1gKNO3的混合物溶于100g水，计算NaCl的溶质质量分数：
ω（NaCl）=5g/(5g+1g+100g)×100%=4.7%。

（5）利用元素的质量分数进行计算
溶液中溶质的质量分数与溶质中某元素的质量分数之间有着联系。溶液的溶质质量分数×溶质中某元素的质量分数=溶液中某元素的质量分数。

溶质质量分数的不变规律：
（1）从一瓶溶液中不论取出多少溶液，取出溶液及剩余溶液的溶质质量分数与原来溶液中溶质质量分数相同。
（2）溶质、溶质质量分数均相同的两种溶液混合，所得溶液的质量分数保持不变。
（3）一定温度时，向某饱和溶液中加入该溶质，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（4）一定温度时，对某饱和溶液恒温蒸发溶剂，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（5）对于溶解度随温度升高而增大的物质来说，将其饱和溶液（底部没有固体时）升高温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。而对于溶解度随温度升高而减小的物质（熟石灰）来说，降低温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。