【活动目标】进一步巩固对氧气性质和实验室制取氧气的原理与装置的认识，了解实现物质定量转化的方法，综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。
【活动设计与实施】
任务一 了解需求
【走访调查】同学们通过走访各类人群，了解到需求制氧机的场景有高原地区、医疗保健、航空航天、潜水、水产养殖等。
【交流讨论】(1)基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，需要满足的基本要求不包括 （）
A. 制氧原材料价廉物美，方便携带 B. 能持续供氧，供氧过程不产生有害气体
C. 参加反应的相关化学物质必须易溶于水 D. 设计气流阀门，调控气流速度
任务二 获取信息
【查阅资料】目前市场上常用的制氧机主要有：电子制氧机、分子筛制氧机、化学药剂制氧机和富氧膜制氧机等。空间站采用电解水制氧机。
Ⅰ. 分子筛制氧机
(2)分子筛制氧机以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得高浓度的$\ce{O_{2}}$，分离过程中的变化属于（填“物理”或“化学”）变化。
Ⅱ. 化学药剂制氧机
如图是某品牌制氧机的工作原理示意图。
(3)操作方法：在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠($2\ce{Na_{2}CO_{3}·3H_{2}O_{2}}$)，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。
(4)制氧原理：第一步：$2\ce{Na_{2}CO_{3}·3H_{2}O_{2}=2Na_{2}CO_{3} + 3H_{2}O_{2}}$
第二步：过氧化氢分解反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_2} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
(5)利用上述仪器模拟组装该制氧机时，图2中装置B相当于制氧机中的（填“反应仓”或“加湿过滤仓”）；验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：将放在过滤仓上方气体出口处，，则为氧气。实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集一瓶较纯净的氧气，所需的装置组合为（填字母）。
(6)加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是（填字母）。
A. 可以通过气泡观察氧气生成的速率 B. 降低氧气温度 C. 加快氧气的生成
任务三 设计制作
学习小组利用身边物品自制了如图所示的简易供氧器。
(7)老师指出该供氧器中存在一处明显错误，请帮他们找出错误并改正：。

1. C
2. 物理
4. $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_2} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
5. 反应仓 带火星的小木条 若小木条复燃 AE
6. AB
7. 甲装置内导管伸入液面下导致气体无法排出，应使导管略微伸入瓶盖即可

【分析】
本题围绕制氧机的相关知识展开，需结合氧气制取的原理、装置特点及实际应用逐一分析问题：
1. 第(1)题：高原制氧需满足原料便携、持续供氧无有害气体、调控气流等要求，反应物质不一定都易溶于水，据此判断选项；
2. 第(2)题：分子筛分离氮气和氧气仅为混合气体的分离，无新物质生成，据此判断变化类型；
3. 第(5)题：装置B为固液不加热型，对应制氧机的反应仓；氧气用带火星木条检验；加热高锰酸钾制氧气选固体加热型发生装置和排水法收集装置；
4. 第(6)题：加湿过滤仓的水可观察氧气生成速率、降低氧气温度，不能加快反应速率，据此选答案；
5. 第(7)题：分析简易供氧器中导管的位置对气体排出的影响，找出错误并改正。
【解析】
1. (1) 高原制氧要求：A选项原料价廉物美、方便携带合理；B选项持续供氧且无有害气体合理；C选项反应物质不一定都易溶于水（如二氧化锰难溶于水也可参与反应），故C错误；D选项调控气流速度合理，答案选C。
2. (2) 分子筛制氧时，仅将空气中的氮气和氧气分离，没有新物质生成，属于物理变化。
3. (5) 装置B是固液不加热型装置，相当于制氧机的反应仓；检验氧气的方法是将带火星的小木条放在气体出口处，若木条复燃则为氧气；加热高锰酸钾制取氧气，发生装置选固体加热型的A，收集较纯净的氧气用排水法的E，故装置组合为AE。
4. (6) 加湿过滤仓的水：A选项可通过气泡产生速率观察氧气生成速率，正确；B选项氧气通过水时能降低温度，正确；C选项水不能加快氧气生成，错误，故选AB。
5. (7) 图3中甲装置的导管伸入液面下，导致反应产生的气体无法从导管排出，应将导管调整为略微伸入瓶盖即可（或导管末端不浸入液面下）。
【答案】
(1) C；(2) 物理；(5) 反应仓；带火星的小木条；若小木条复燃；AE；(6) AB；(7) 甲装置内导管伸入液面下导致气体无法排出，应使导管略微伸入瓶盖即可
【知识点】
氧气的制取；物理变化；氧气的检验
【点评】
本题结合实际制氧场景，综合考查氧气制取的原理、装置选择、变化类型及实际应用，注重理论联系实际，难度适中，能有效巩固学生对相关知识的掌握。
【难度系数】
0.6