(2024 东营中考)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
[界定任务]
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据
[建构模型]
同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。

(2)仪器 a 的名称:
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是
[模仿改造]

化学制氧机(原理图见图 1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(${Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}}$)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是
A. 原料是否价廉易得
B. 所制气体的性质
C. 反应速率是否适中
D. 制得气体是否纯净
E. 实验条件是否易于控制
F. 是否安全、环保
[评价反思]
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图 2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
[学以致用]
某学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式为${2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}}$,相对分子质量为 314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为 ${2(2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2})\xlongequal{MnO_{2}}4Na_{2}CO_{3} + 6H_{2}O + 3O_{2}\uparrow}$,该反应放热。



[界定任务]
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据
反应物状态和反应条件
确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。[建构模型]
同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器 a 的名称:
锥形瓶
;仪器 b 的名称:水槽
。(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是
AC 或 AE
(填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H₂O₂${\xlongequal{{MnO2}}}$2H₂O+ O₂↑
。[模仿改造]
化学制氧机(原理图见图 1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(${Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}}$)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气
不易
溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据产生气泡的快慢
来判断产生氧气的速率。(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:
将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明气体为氧气
。(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有
更利于气体排出,有利于提纯氧气
。(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是
BD
。A. 原料是否价廉易得
B. 所制气体的性质
C. 反应速率是否适中
D. 制得气体是否纯净
E. 实验条件是否易于控制
F. 是否安全、环保
[评价反思]
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图 2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
[学以致用]
某学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式为${2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}}$,相对分子质量为 314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为 ${2(2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2})\xlongequal{MnO_{2}}4Na_{2}CO_{3} + 6H_{2}O + 3O_{2}\uparrow}$,该反应放热。
答案
(1)反应物状态和反应条件
(2)锥形瓶 水槽
(3)AC 或 AE 2H₂O₂${\xlongequal{{MnO2}}}$2H₂O+ O₂↑
(4)不易 产生气泡的快慢
(5)将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明气体为氧气
(6)更利于气体排出,有利于提纯氧气
(7)BD
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