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红磷燃烧测定空气中氧气含量是化学实验中的经典方法。实验原理是利用红磷在密闭容器中燃烧，与氧气反应生成固体五氧化二磷，消耗掉容器内的氧气。通过测量反应后气体体积的减少量，可以计算出空气中氧气的体积分数约为五分之一。
实验的化学原理基于红磷与氧气的反应。化学方程式为：4P + 5O₂ → 2P₂O₅。在这个反应中，4个磷原子与5个氧气分子反应，生成2个五氧化二磷分子。由于生成物是固体，不占用气体空间，因此容器内气体体积会减少，减少的体积就是被消耗的氧气体积。
实验步骤如下：首先组装实验装置并标记初始空气体积。然后在燃烧匙中放入足量红磷，点燃后迅速伸入密闭容器中并立即密封。红磷剧烈燃烧产生大量白烟，这是五氧化二磷固体颗粒。燃烧完毕冷却后，由于氧气被消耗，容器内压强降低，水会上升进入容器，上升的水的体积就等于被消耗的氧气体积。
通过测量进入容器的水的体积，我们可以计算氧气的体积分数。计算公式是：氧气体积分数等于进入水的体积除以原空气总体积。理论上，空气中氧气约占五分之一，即百分之二十。实际实验中，由于各种因素影响，测得的结果通常在百分之十八到二十一之间，这证明了空气中氧气含量确实约为五分之一。
实验成功的关键在于注意以下几点：首先，红磷必须过量，确保容器内氧气完全消耗；其次，装置的气密性要良好，任何漏气都会导致结果偏小；第三，必须等装置完全冷却至室温后再测量，否则高温气体膨胀会影响结果；最后要记住，生成的五氧化二磷是固体，不占用气体空间。遵循这些注意事项，就能准确测定空气中氧气含量约为五分之一。