学习小组开展了“打造富氧教室,设计和制作简易供氧器”的实践活动。
【活动一】认识制氧机。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式为$2Na_2CO_3 · 3H_2O_2$,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为$2(2Na_2CO_3 · 3H_2O_2)\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}4Na_2CO_3 + 6H_2O + 3O_2 \uparrow$,该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部分)见表,其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一。


(1)加湿仓的作用是
(2)A剂的成分是
(3)按配方一在水中反应6小时后,已无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验。
①将反应后的混合物过滤,得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为
②取少量滤液,向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为
【活动二】制作供氧器。
(4)综合分析,选用过碳酸钠而不用过氧化氢溶液作制氧剂的理由是
(5)学习小组利用身边的物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是
A. A瓶相当于加湿仓,B瓶相当于反应仓
B. 产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计
C. 制氧机要符合美学、工程、安全等标准

【活动一】认识制氧机。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式为$2Na_2CO_3 · 3H_2O_2$,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为$2(2Na_2CO_3 · 3H_2O_2)\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}4Na_2CO_3 + 6H_2O + 3O_2 \uparrow$,该反应为放热反应。制氧机制氧说明(部分)见表,其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰其中之一。
(1)加湿仓的作用是
润湿氧气
。(2)A剂的成分是
过碳酸钠
(填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。若突发缺氧性疾病,在呼叫救护车的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是配方三
(填“配方一”“配方二”或“配方三”)。(3)按配方一在水中反应6小时后,已无明显气泡产生。取反应后的混合物进行下列实验。
①将反应后的混合物过滤,得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为
二氧化锰
。②取少量滤液,向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为
$Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
。【活动二】制作供氧器。
(4)综合分析,选用过碳酸钠而不用过氧化氢溶液作制氧剂的理由是
过碳酸钠是固体,方便储存运输(合理即可)
(答一条)。(5)学习小组利用身边的物品自制了如图所示的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是
B
(填字母)。A. A瓶相当于加湿仓,B瓶相当于反应仓
B. 产氧装置和洗气装置组合不需要考虑一体化设计
C. 制氧机要符合美学、工程、安全等标准
答案
(1)润湿氧气
(2)过碳酸钠;配方三
(3)①二氧化锰
②$Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
(4)过碳酸钠是固体,方便储存运输(合理即可)
(5)B
(2)过碳酸钠;配方三
(3)①二氧化锰
②$Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
(4)过碳酸钠是固体,方便储存运输(合理即可)
(5)B
解析
【分析】
本题围绕简易供氧器的实践活动展开,需结合制氧反应原理、物质性质、实验装置作用等知识逐一分析:
1. 加湿仓的作用:制氧机制得的氧气较为干燥,加湿仓可使氧气通过水层,达到润湿氧气的目的,提升吸氧舒适度。
2. A剂成分与最佳配方:制氧反应中,过碳酸钠是反应物,二氧化锰是催化剂(反应前后不变),因此A剂为过碳酸钠;突发缺氧需快速供氧,需选择反应速率快的配方,故选配方三。
3. 反应后滤渣与滤液反应:二氧化锰作为催化剂不溶于水,反应后过滤的滤渣为二氧化锰;滤液中含反应生成的碳酸钠,与足量盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
4. 选用过碳酸钠的理由:过碳酸钠为固体,相比过氧化氢溶液,更便于储存和运输,使用更便捷。
5. 简易供氧器的观点判断:分析各选项,判断不正确的观点。
【解析】
(1) 制氧机制得的氧气干燥,加湿仓的作用是润湿氧气,使吸入的氧气更适宜。
(2) 制氧反应中,二氧化锰是催化剂,过碳酸钠是反应物,故A剂为过碳酸钠;突发缺氧时需快速供氧,应选择反应速率快的配方三。
(3) ① 二氧化锰是催化剂,反应前后不溶于水,因此滤渣成分为二氧化锰;② 滤液中的碳酸钠与盐酸反应,化学方程式为:$Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$。
(4) 过碳酸钠为固体,相比过氧化氢溶液,具有便于储存和运输的优点,因此选用过碳酸钠。
(5) 选项分析:A项,A瓶相当于加湿仓,B瓶相当于反应仓,正确;B项,产氧装置和洗气装置需一体化设计,否则氧气易流失,错误;C项,制氧机要符合美学、工程、安全等标准,正确。故不正确的是B。
【答案】
(1) 润湿氧气
(2) 过碳酸钠;配方三
(3) ① 二氧化锰;② $Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
(4) 过碳酸钠是固体,方便储存运输(合理即可)
(5) B
【知识点】
氧气的制备、催化剂的性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合实践活动考查化学知识的应用,将制氧反应、实验装置作用等知识点融入真实场景,既考查学生对基础知识的掌握,又培养学生运用知识解决实际问题的能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕简易供氧器的实践活动展开,需结合制氧反应原理、物质性质、实验装置作用等知识逐一分析:
1. 加湿仓的作用:制氧机制得的氧气较为干燥,加湿仓可使氧气通过水层,达到润湿氧气的目的,提升吸氧舒适度。
2. A剂成分与最佳配方:制氧反应中,过碳酸钠是反应物,二氧化锰是催化剂(反应前后不变),因此A剂为过碳酸钠;突发缺氧需快速供氧,需选择反应速率快的配方,故选配方三。
3. 反应后滤渣与滤液反应:二氧化锰作为催化剂不溶于水,反应后过滤的滤渣为二氧化锰;滤液中含反应生成的碳酸钠,与足量盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
4. 选用过碳酸钠的理由:过碳酸钠为固体,相比过氧化氢溶液,更便于储存和运输,使用更便捷。
5. 简易供氧器的观点判断:分析各选项,判断不正确的观点。
【解析】
(1) 制氧机制得的氧气干燥,加湿仓的作用是润湿氧气,使吸入的氧气更适宜。
(2) 制氧反应中,二氧化锰是催化剂,过碳酸钠是反应物,故A剂为过碳酸钠;突发缺氧时需快速供氧,应选择反应速率快的配方三。
(3) ① 二氧化锰是催化剂,反应前后不溶于水,因此滤渣成分为二氧化锰;② 滤液中的碳酸钠与盐酸反应,化学方程式为:$Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$。
(4) 过碳酸钠为固体,相比过氧化氢溶液,具有便于储存和运输的优点,因此选用过碳酸钠。
(5) 选项分析:A项,A瓶相当于加湿仓,B瓶相当于反应仓,正确;B项,产氧装置和洗气装置需一体化设计,否则氧气易流失,错误;C项,制氧机要符合美学、工程、安全等标准,正确。故不正确的是B。
【答案】
(1) 润湿氧气
(2) 过碳酸钠;配方三
(3) ① 二氧化锰;② $Na_2CO_3 + 2HCl === 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
(4) 过碳酸钠是固体,方便储存运输(合理即可)
(5) B
【知识点】
氧气的制备、催化剂的性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合实践活动考查化学知识的应用,将制氧反应、实验装置作用等知识点融入真实场景,既考查学生对基础知识的掌握,又培养学生运用知识解决实际问题的能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
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