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图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中首先加入适量的水、粉末状过碳酸钠$\ce{(2Na_{2}CO_{3} • 3H_{2}O_{2})}$，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。
（1）该制氧机的制氧原理可分为两步。
第一步：过碳酸钠$\longrightarrow$碳酸钠$+$过氧化氢。
第二步：$\underline{\hspace{5cm}}$（写出相关反应的文字表达式）。
（2）该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是$\underline{\hspace{1cm}}$（填序号）。
A. 产物无污染
B. 制取成本更低
C. 储存和运输更方便
（3）根据以上原理分析，向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液，可以自制过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表所示。
分析数据，制备过碳酸钠的最佳温度范围是$\underline{\hspace{1cm}}°C$。温度过高，产率反而降低，从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是$\underline{\hspace{5cm}}$。
（4）过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气$\underline{\hspace{1cm}}$溶于水的性质，使氧气变得湿润；还可以根据$\underline{\hspace{5cm}}$来判断产生氧气的速率。
（5）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法：$\underline{\hspace{5cm}}$。
（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，经导管从低处进入过滤仓）的方式，可能的原因有$\underline{\hspace{5cm}}$。
（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$\underline{\hspace{1cm}}$（填序号）。
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
（二）“沸石分子筛”制氧机
图2所示为该制氧过程的示意图。以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。
（8）图中$◯$代表的物质是$\underline{\hspace{1cm}}$（选填“氮气”或“氧气”）。
（9）分离过程的变化属于$\underline{\hspace{1cm}}$（选填“物理”或“化学”）变化。
（1）该制氧机的制氧原理可分为两步。
第一步：过碳酸钠$\longrightarrow$碳酸钠$+$过氧化氢。
第二步：$\underline{\hspace{5cm}}$（写出相关反应的文字表达式）。
（2）该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是$\underline{\hspace{1cm}}$（填序号）。
A. 产物无污染
B. 制取成本更低
C. 储存和运输更方便
（3）根据以上原理分析，向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液，可以自制过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表所示。
分析数据，制备过碳酸钠的最佳温度范围是$\underline{\hspace{1cm}}°C$。温度过高，产率反而降低，从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是$\underline{\hspace{5cm}}$。
（4）过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气$\underline{\hspace{1cm}}$溶于水的性质，使氧气变得湿润；还可以根据$\underline{\hspace{5cm}}$来判断产生氧气的速率。
（5）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法：$\underline{\hspace{5cm}}$。
（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，经导管从低处进入过滤仓）的方式，可能的原因有$\underline{\hspace{5cm}}$。
（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$\underline{\hspace{1cm}}$（填序号）。
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
（二）“沸石分子筛”制氧机
图2所示为该制氧过程的示意图。以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。
（8）图中$◯$代表的物质是$\underline{\hspace{1cm}}$（选填“氮气”或“氧气”）。
（9）分离过程的变化属于$\underline{\hspace{1cm}}$（选填“物理”或“化学”）变化。
答案
4.(1)过氧化氢$\xrightarrow{\mathrm{二氧化锰}}$氧气＋水 (2)C (3)15～20 过氧化氢受热会分解 (4)不易 产生气泡的快慢 (5)将带有火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明是氧气 (6)使氧气与水充分接触，提高加湿效果(答案合理即可) (7)B (8)氮气 (9)物理
解析
【分析】
本题围绕制氧机的工作原理，考查氧气的制取、性质、变化类型及实验评价等知识。解题时需结合反应原理、表格数据、物质性质逐一分析各小问：
1. 第(1)问：过碳酸钠分解生成的过氧化氢在二氧化锰催化下分解，据此书写文字表达式；
2. 第(2)问：对比过碳酸钠固体与过氧化氢溶液的状态，分析储存运输的便利性；
3. 第(3)问：观察表格中产率最高的温度范围，结合过氧化氢受热易分解的性质分析产率降低的原因；
4. 第(4)问：根据氧气的溶解性和反应速率的判断方法作答；
5. 第(5)问：利用氧气能使带火星木条复燃的性质检验氧气；
6. 第(6)问：结合高压进低压出的气流方式，分析其与水接触的目的；
7. 第(7)问：分析制作供氧器需考虑的因素，排除不需要的选项；
8. 第(8)问：根据分子筛吸附氮气、通过氧气的原理判断代表的物质；
9. 第(9)问：判断空气分离过程是否有新物质生成，确定变化类型。
【解析】
(1) 第一步过碳酸钠分解生成过氧化氢，加入二氧化锰后，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解为水和氧气，文字表达式为：$\ce{过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰} 氧气 + 水}$；
(2) 过碳酸钠为固体，相比过氧化氢溶液，储存和运输更方便，故选C；
(3) 由表格数据可知，15～20℃时过碳酸钠产率最高，故最佳温度范围是15～20℃；温度过高时，原料中的过氧化氢受热易分解，导致参与反应的过氧化氢减少，产率降低；
(4) 氧气不易溶于水，过滤仓可使氧气湿润；反应速率可通过产生气泡的快慢来判断；
(5) 氧气具有助燃性，检验方法为：将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则证明导出的气体是氧气；
(6) 高压进低压出的气流方式，能使氧气与水充分接触，提高加湿效果；
(7) 制作简易供氧器时，需考虑原料是否价廉易得、反应速率是否适中、制得气体是否纯净、实验条件是否易控制、是否安全环保，而所制气体的性质是需要利用的，不是不需要考虑的，故选B；
(8) 分子筛制氧时，氮气被吸附，氧气通过，故○代表氮气；
(9) 分离空气过程中没有新物质生成，属于物理变化。
【答案】
(1) $\ce{过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰} 氧气 + 水}$
(2) C
(3) 15～20；过氧化氢受热会分解
(4) 不易；产生气泡的快慢
(5) 将带有火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明是氧气
(6) 使氧气与水充分接触，提高加湿效果（合理即可）
(7) B
(8) 氮气
(9) 物理
【知识点】
氧气的制取；氧气的性质；物理变化与化学变化
【点评】
本题结合实际制氧机的工作原理，将化学知识与生活应用结合，考查基础的化学概念和实验操作，难度适中，注重学生对知识的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
本题围绕制氧机的工作原理，考查氧气的制取、性质、变化类型及实验评价等知识。解题时需结合反应原理、表格数据、物质性质逐一分析各小问：
1. 第(1)问：过碳酸钠分解生成的过氧化氢在二氧化锰催化下分解，据此书写文字表达式；
2. 第(2)问：对比过碳酸钠固体与过氧化氢溶液的状态，分析储存运输的便利性；
3. 第(3)问：观察表格中产率最高的温度范围，结合过氧化氢受热易分解的性质分析产率降低的原因；
4. 第(4)问：根据氧气的溶解性和反应速率的判断方法作答；
5. 第(5)问：利用氧气能使带火星木条复燃的性质检验氧气；
6. 第(6)问：结合高压进低压出的气流方式，分析其与水接触的目的；
7. 第(7)问：分析制作供氧器需考虑的因素，排除不需要的选项；
8. 第(8)问：根据分子筛吸附氮气、通过氧气的原理判断代表的物质；
9. 第(9)问：判断空气分离过程是否有新物质生成，确定变化类型。
【解析】
(1) 第一步过碳酸钠分解生成过氧化氢，加入二氧化锰后，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解为水和氧气，文字表达式为：$\ce{过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰} 氧气 + 水}$；
(2) 过碳酸钠为固体，相比过氧化氢溶液，储存和运输更方便，故选C；
(3) 由表格数据可知，15～20℃时过碳酸钠产率最高，故最佳温度范围是15～20℃；温度过高时，原料中的过氧化氢受热易分解，导致参与反应的过氧化氢减少，产率降低；
(4) 氧气不易溶于水，过滤仓可使氧气湿润；反应速率可通过产生气泡的快慢来判断；
(5) 氧气具有助燃性，检验方法为：将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则证明导出的气体是氧气；
(6) 高压进低压出的气流方式，能使氧气与水充分接触，提高加湿效果；
(7) 制作简易供氧器时，需考虑原料是否价廉易得、反应速率是否适中、制得气体是否纯净、实验条件是否易控制、是否安全环保，而所制气体的性质是需要利用的，不是不需要考虑的，故选B；
(8) 分子筛制氧时，氮气被吸附，氧气通过，故○代表氮气；
(9) 分离空气过程中没有新物质生成，属于物理变化。
【答案】
(1) $\ce{过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰} 氧气 + 水}$
(2) C
(3) 15～20；过氧化氢受热会分解
(4) 不易；产生气泡的快慢
(5) 将带有火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明是氧气
(6) 使氧气与水充分接触，提高加湿效果（合理即可）
(7) B
(8) 氮气
(9) 物理
【知识点】
氧气的制取；氧气的性质；物理变化与化学变化
【点评】
本题结合实际制氧机的工作原理，将化学知识与生活应用结合，考查基础的化学概念和实验操作，难度适中，注重学生对知识的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
