2025年中考化學(xué)命題專項(xiàng)突破：跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)04 基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器（解析版）

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)02基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器

命題探究

本實(shí)踐活動(dòng)與“氧氣的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的試劑選擇和裝置搭建”知識(shí)內(nèi)容緊密相連，主要包含

以下3個(gè)活動(dòng)任務(wù)：任務(wù)一了解需求；任務(wù)二獲取信息；任務(wù)三設(shè)計(jì)制作。中考的命題也是圍繞這

幾個(gè)活動(dòng)任務(wù)為命題情境，以化學(xué)學(xué)科知識(shí)如氧氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途、實(shí)驗(yàn)室制氧氣、氧氣

的檢驗(yàn)、驗(yàn)滿等為命題落腳點(diǎn)。在選擇題和填空題、探究題中均有所涉及。

專項(xiàng)特訓(xùn)

1.項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣之后，查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管、輸液管等設(shè)

計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器，如圖，其中試劑A是過碳酸鈉，遇水會(huì)分解出壓試劑B是一種黑色粉末狀催

化劑，下列與制作簡(jiǎn)易供氧器項(xiàng)目有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.乙瓶是利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕潤(rùn)

B.輸出的氧氣可作為高能燃料

C.根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢

D.夏天魚缸中溶解氧下降，可用該儀器給魚缸中的魚供氧

【答案】B

【解答】解：A、由于氧氣不易溶于水，所以氧氣可以通過乙瓶中的水，使氧氣濕潤(rùn)，故選項(xiàng)說法正確；

B、氧氣具有助燃性，沒有可燃性，不能作高能燃料，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；

C、由于氧氣不易溶于水，所以通過乙中的水可產(chǎn)生氣泡，根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的

快慢，故選項(xiàng)說法正確；

D、夏天溫度升高，氧氣在水中溶解度變小，為保障魚缸中的魚正常呼吸可用該儀器給魚缸中的魚供氧，

故選項(xiàng)說法正確；

故選：Bo

2.化學(xué)興趣小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。圖甲為供氧器的工作原理，下列說法正確

的是（）

乙

A.制氧劑可能是氯酸鉀和二氧化銃

B.加濕過濾倉中水的作用是吸收氧氣

C.圖乙用作加濕過濾倉時(shí)，b管與病人相連

D.要確保反應(yīng)倉和加濕過濾倉的密封性良好

【答案】D

【解答】解：A、由圖示可知，制氧劑的反應(yīng)物是固體與液體，反應(yīng)不需要進(jìn)行加熱，則制氧劑不可能

是氯酸鉀和二氧化鋅，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

B、加濕過濾倉中水的作用是對(duì)氧氣進(jìn)行加濕，根據(jù)加濕過濾倉水中氣泡的多少，觀察氧氣的輸出速率，

而不是吸收氧氣，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

C、圖乙用作加濕過濾倉時(shí)，氧氣的密度小于水，a管與病人相連，這樣可以保證氧氣經(jīng)過水的加濕后再

被病人吸入，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

D、要確保反應(yīng)倉和加濕過濾倉的密封性良好，以防止裝置漏氣導(dǎo)致不能正常供氧，故選項(xiàng)說法正確。

故選：Do

項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣之后，查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管、輸液管

等設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器，如圖，其中藥品A是過碳酸鈉，遇水會(huì)分解出藥品B是一種黑色粉末

狀的催化劑。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答第3和4題。

3.下列與制作簡(jiǎn)易供氧器項(xiàng)目有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.乙瓶是利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕潤(rùn)

B.該儀器可以給魚缸中的魚供氧

C.根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢

D.輸出的氧氣可作為高能燃料

【答案】D

【解答】解：A、水可以除去氧氣中的灰塵，同時(shí)帶出水蒸氣，乙瓶是利用氧氣不易溶于水的原理，可

用來增加氧氣的濕度，使氧氣濕潤(rùn)，故選項(xiàng)說法正確。

B、簡(jiǎn)易供氧器中的固體藥劑是A和B,藥品A是過碳酸鈉，遇水會(huì)分解出H2O2,藥品B是一種黑色

粉末狀的催化劑，過氧化氫在催化劑的催化作用下生成水和氧氣，則甲裝置是反應(yīng)倉，能產(chǎn)生氧氣，該

儀器可以給魚缸中的魚供氧，故選項(xiàng)說法正確。

C、通過產(chǎn)生氣泡的快慢，可以判斷氣體流速，根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢，故選

項(xiàng)說法正確。

D、輸出的氧氣能支持燃燒，但不具有可燃性，不能作為高能燃料，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

故選：D。

4.化學(xué)學(xué)習(xí)小組開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，利用塑料瓶、注射器、吸管、輸液管等設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器，簡(jiǎn)易

供氧器中的固體藥劑是A和B,A是過碳酸鈉（2Na2c（VBHQz）,它是一種白色固體，遇水會(huì)分解出壓0?,

B是催化劑。下列說法不正確的是（）

A.甲裝置是反應(yīng)倉，乙裝置是洗氣倉

B.設(shè)計(jì)供氧器需要綜合考慮便捷、安全、環(huán)保等因素

C.乙中的水有除雜、降溫的作用

D.供氧器中的固體B一定是二氧化錦固體

【答案】D

【解答】解：A、甲裝置中過碳酸鈉遇水會(huì)分解出H2O2,過氧化氫釋放氧氣，是反應(yīng)倉，乙裝置是洗氣

倉，故正確；

B、供氧器用于實(shí)際生活，設(shè)計(jì)供氧器需要綜合考慮便捷、安全、環(huán)保等因素，故正確；

C、甲中可以通過控制水的流量，控制反應(yīng)速率，乙中的水有除雜、降溫的作用，故正確；

D、供氧器中的固體B是催化劑，不一定是二氧化錦固體，還可能是氧化鐵等，故錯(cuò)誤；

故選：D。

5.化學(xué)興趣小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。圖甲為供氧器的工作原理，下列說法正確

的是（）

02密封蓋

,1u

-蕓WWE；r

水一三等:至二一二I-___9———————過氧化氫溶灑

以內(nèi)駕出"RIJ二氧化鎰

過濾倉

甲乙

A.要防止輸出氧氣的管道堵塞，避免引發(fā)安全事故

B.制氧劑只能是過氧化氫溶液和二氧化鎰

C.加濕過濾倉中水的作用是控制反應(yīng)速率

D.圖乙用作加濕過濾倉時(shí)，b管與病人相連

【答案】A

【解答】解：A、若輸出氧氣的管道堵塞，會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大，可能引起爆炸，要防止輸出氧氣的

管道堵塞，避免引發(fā)安全事故，故選項(xiàng)說法正確。

B、制氧劑不一定只能是過氧化氫溶液和二氧化鎰，其他能產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)組合也可以，只要是反應(yīng)物

是固體與液體混合，反應(yīng)條件是不需加熱，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

C、加濕過濾倉中水的作用是對(duì)氧氣進(jìn)行加濕，根據(jù)加濕過濾倉水中氣泡的多少，觀察氧氣的輸出速率，

而不是控制反應(yīng)速率，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

D、圖乙用作加濕過濾倉時(shí)，氧氣的密度小于水，a管與病人相連，這樣可以保證氧氣經(jīng)過水的加濕后再

被病人吸入，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

故選：Ao

6.化學(xué)學(xué)習(xí)小組開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，利用塑料瓶、注射器、吸管、輸液管等設(shè)計(jì)并制作四套簡(jiǎn)易供氧器如

圖所示。各裝置中右側(cè)瓶中所裝液體為水，分別向三套裝置的左側(cè)瓶中加入制氧藥品。下列有關(guān)說法錯(cuò)

誤的是（）

A.裝置中不合理的是乙

B.裝置丙可根據(jù)需要調(diào)節(jié)氧氣流量

C.各裝置中右側(cè)瓶類似于排水集氣裝置

D.設(shè)計(jì)供氧器需要綜合考慮便捷、安全、環(huán)保等因素

【答案】C

【解答】解：A、乙裝置中，右側(cè)瓶中導(dǎo)管在液面以下，反應(yīng)生成的氧氣無法導(dǎo)出，該裝置不合理，故A

正確；

B、丙裝置可通過注射器控制液體的滴加速率，從而控制氧氣流量，故B正確；

C、右側(cè)瓶能使氧氣比較濕潤(rùn)，并沒有排出右側(cè)瓶中的水，不是排水法收集氧氣，故C錯(cuò)誤；

D、供氧器用于實(shí)際生活，設(shè)計(jì)供氧器需要綜合考慮便捷、安全、環(huán)保等因素，故D正確；

故選：Co

7.化學(xué)學(xué)習(xí)小組開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)制作簡(jiǎn)易供氧器，簡(jiǎn)易供氧器中的固體藥劑是A和B,A是過碳酸鈉

（2Na2C03?3H202），它是一種白色固體，遇水會(huì)分解出H2O2,B是催化劑。下列說法不正確的是（）

水

B.供氧器中的固體B一定是二氧化鎰固體

C.利用供氧器輸氧，病人應(yīng)從丙裝置b端連接吸氣

D.甲圖注射器中的水可以控制反應(yīng)速率，乙中的水有除雜、降溫的作用

【答案】B

【解答】解：A、簡(jiǎn)易供氧器中的固體藥劑是A和B,A是過碳酸鈉(2Na2CO3-3H2O2),它是一種白

色固體，遇水會(huì)分解出H2O2,B是催化劑，則甲裝置是反應(yīng)倉，乙裝置盛放的是水，是洗氣倉，故選項(xiàng)

說法正確。

B、供氧器中的固體B不一定是二氧化鎰固體，也可能是氧化銅等固體，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。

C、利用供氧器輸氧，病人應(yīng)從丙裝置b端連接吸氣，人吸氧時(shí)能觀察到瓶中有氣泡，故選項(xiàng)說法正確。

D、甲圖注射器可以控制水的滴加速率，可以控制反應(yīng)速率，乙中的水有除雜、降溫的作用，故選項(xiàng)說

法正確。

故選：Bo

8.項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣之后，查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管、輸液管等設(shè)

計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器。如圖，其中藥品A是過碳酸鈉，遇水會(huì)分解出II。，藥品B是一種黑色粉末狀催

A.乙瓶是利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕潤(rùn)

B,輸出的氧氣可作為高能燃料

C.根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢

D.注射器相當(dāng)于分液漏斗

【答案】B

【解答】解：A、乙瓶將氧氣通入水中，氧氣又從水中逸出，是利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕

潤(rùn)，選項(xiàng)說法正確，不符合題意；

B、氧氣不具有可燃性，不能作高能燃料，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，符合題意；

C、根據(jù)乙中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢，可以據(jù)此控制生成氧氣的速率，選項(xiàng)說法正確，

不符合題意；

D、注射器相當(dāng)于分液漏斗，可通過注射器控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率，選項(xiàng)說法正確，

不符合題意。

故選：Bo

9.某興趣小組設(shè)計(jì)出的簡(jiǎn)易供氧器如圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）

密封蓋

A.反應(yīng)倉的藥品可以是過氧化氫溶液和二氧化鎰

B.加濕倉的目的是濕化氧氣，減少對(duì)鼻腔的刺激

C.通過觀察加濕倉排出氣泡的量確定是否需要添加藥品

D.該裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是即用即反應(yīng)、隨停即可停

【答案】D

【解答】解：A、過氧化氫在二氧化鋅的催化作用下生成水和氧氣，則反應(yīng)倉的藥品可以是過氧化氫溶

液和二氧化銃，故選項(xiàng)說法正確。

B、加濕倉的目的是濕化氧氣，減少對(duì)鼻腔的刺激，故選項(xiàng)說法正確。

C、通過觀察加濕倉排出氣泡的量，可以知道反應(yīng)的速率，從而確定是否需要添加藥品，故選項(xiàng)說法正

確。

D、該裝置不能控制反應(yīng)物的接觸和分離，不能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，故選項(xiàng)說法正確。

故選：D。

10.跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開展對(duì)同學(xué)們提高核心素養(yǎng)水平具有重要意義。

【活動(dòng)一】水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器。小華用去底倒置的可樂瓶作為容器，制作簡(jiǎn)易凈水器（如圖1）。

（1）理論上，經(jīng)過該凈水器凈化后的水，硬度會(huì)變（填“大”或“小”）。

（2）在實(shí)驗(yàn)室，小華若要降低水的硬度，可以采取的方法是。

密封蓋

【活動(dòng)二】基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器。小華和同學(xué)經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市面上有一種品牌的

制氧機(jī)工作原理如圖2。該制氧機(jī)利用過碳酸鈉（化學(xué)式為2岫￡03?3壓02,M為314）和二氧化鋅產(chǎn)生氧

氣，制氧原理有兩步反應(yīng)，第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na￡03?3HQ=2Na￡03+3H202。

（3）第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（4）加濕倉中水的作用有（填序號(hào)）。

A.判斷氧氣的產(chǎn)生速率

B.增加氧氣的濕度

C.加快氧氣的生成

（5）小華和同學(xué)欲用該制氧機(jī)制取12g氧氣，則至少需要加入過碳酸鈉的質(zhì)量為go

【答案】（1）?。?/p>

（2）蒸儲(chǔ)；

MnO2

（3）2H2。2^—2H2O+O2t；

（4）AB；

（5）78.5o

【解答】解：（1）由圖1可知，通過離子交換樹脂后，水中的鈣、鎂離子含量降低，水的硬度降低，即

理論上，經(jīng)過該凈水器凈化后的水，硬度會(huì)變小；故答案為：小；

（2）在實(shí)驗(yàn)室，小華若要降低水的硬度，可以采取的方法是蒸館，因?yàn)檎魞?chǔ)可以除去水中的所有雜質(zhì)；

故答案為：蒸儲(chǔ)；

（3）第二步反應(yīng)是過氧化氫在二氧化鎬的催化作用下分解為水和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

MnO2MnO2

2H2。2^—2H2O+O2t；故答案為：2H2。2^—2H2O+O2t;

（4）加濕倉中水的作用有判斷氧氣的產(chǎn)生速率、增加氧氣的濕度，但不能加快氧氣的生成；故答案為:

AB；

（5）設(shè)制取12g氧氣需要過氧化氫的質(zhì)量為x,貝IJ：

MnO2

2H2O2——2H2O+O2t

6832

x12g

68X

32—12g

x=25.5g

設(shè)生成25.5g過氧化氫至少需要加入過碳酸鈉的質(zhì)量為y,貝ij：

2Na2c03?3H2O2=2Na2co3+3H2O2

314102

y25.5g

314y

102—25.5g

y=78.5g

故答案為：78.5o

11.同學(xué)們也可以像化學(xué)家一樣認(rèn)識(shí)和應(yīng)用化學(xué)。

(1)觀察生活：往澄清石灰水中吹氣，石灰水變渾濁，說明呼出氣體中含有(填化學(xué)符號(hào))。

(2)觀察實(shí)驗(yàn)：寫出鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：，反應(yīng)表達(dá)式

為。

(3)學(xué)會(huì)分析：圖1中在集氣瓶底部盛放少量水的目的是o把紅熱的鐵絲伸入

盛有氧氣的集氣瓶時(shí)，應(yīng)該由瓶口向下(選填“緩慢”或“快速”)伸入。

圖1圖2

(4)學(xué)會(huì)應(yīng)用：圖2是某市售“簡(jiǎn)易供氧器”，初期生氧器中鐵粉與氧氣反應(yīng)放出熱量，從而使氯酸鉀

和二氧化錦混合物的反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)表達(dá)式為。

(5)學(xué)會(huì)反思：小輝用托盤天平稱量7.5g氯化鈉固體(1g以下用游碼)，老師幫他檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)祛

碼和物體放反了則小輝這樣稱得的氯化鈉實(shí)際質(zhì)量為g?

【答案】(1)C02;

占燃占燃

(2)劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體，放出大量的熱；鐵+氧氣四氧化三鐵或Fe+O2'」Fe3O4；

(3)防止高溫生成物濺落，炸裂瓶底；緩慢；

二氧化鎰MnO

(4)氯酸鉀T氯化鉀+氧氣或KCIO3T2KC1+02；

加熱△

(5)6.50

【解答】解：(1)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，往澄清石灰水中吹氣，石灰水變渾濁，

說明呼出氣體中含有二氧化碳，其化學(xué)式為CO2；故答案為：CO2;

(2)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體，放出大量的熱；在點(diǎn)燃的條件下，鐵與氧氣反

點(diǎn)燃占燃

應(yīng)生成四氧化三鐵，文字表達(dá)式為：鐵+氧氣=四氧化三鐵，符號(hào)表達(dá)式為：Fe+O2=Fe3O4；故答案為：

占燃點(diǎn)燃

劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體，放出大量的熱；鐵+氧氣四氧化三鐵或Fe+O2-"Fe3O4；

(3)圖1中在集氣瓶底部盛放少量水的目的是防止高溫生成物濺落，炸裂瓶底。為了將集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣

充分消耗，把紅熱的鐵絲伸入盛有氧氣的集氣瓶時(shí)，應(yīng)該由瓶口向下緩慢伸入；故答案為：防止高溫生

成物濺落，炸裂瓶底；緩慢；

二氧化鎰

(4)氯酸鉀在二氧化鋅的催化作用下，加熱分解為氯化鉀和氧氣，文字表達(dá)式為：氯酸鉀―一氯化鉀

加熱

MnO二氧化鎰MnO

+氧氣，符號(hào)表達(dá)式為：KC1O3T2KC1+O2；故答案為：氯酸鉀T氯化鉀+氧氣或KC1O3T2KC1+O2；

△加熱△

(5)小輝用托盤天平稱量7.5g氯化鈉固體(1g以下用游碼)，老師幫他檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)祛碼和物體放

反了，則小輝這樣稱得的氯化鈉實(shí)際質(zhì)量為7g-0.5g=6.5g；故答案為：6.5o

12.同學(xué)們查閱資料，了解“便攜式制氧機(jī)”內(nèi)部結(jié)構(gòu)后(如圖1所示)，利用飲料瓶、注射器、吸管、

輸液管等設(shè)計(jì)并制作了幾套制氧裝置(如圖2所示)。

密封蓋

I.

甲乙

圖1圖2

(1)通過閱讀說明書，了解它的工作原理，判斷下列說法錯(cuò)誤的是

A.加濕過濾倉利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕潤(rùn)

B.根據(jù)加濕過濾倉中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢

C.輸出的氧氣可作為燃料，用于切割金屬

D.夏天魚缸中溶解氧下降，可用該儀器給魚缸中的魚供氧

(2)同學(xué)們查閱資料知道，家用簡(jiǎn)易制氧機(jī)中的固體藥劑是A劑和B劑，A劑是過碳酸鈉，它是一種白

色固體，遇水會(huì)分解出過氧化氫，則B劑可能是o制氧機(jī)可根據(jù)用途調(diào)節(jié)氧氣流量,

你認(rèn)為圖2裝置中更適合作家用制氧器的是,理由是o

【答案】⑴C；

(2)二氧化鎰或MnO2；丙；可以控制反應(yīng)的速率，使排出的氧氣濕潤(rùn)。

【解答】解：(1)A.加濕過濾倉利用氧氣不易溶于水的原理，使氧氣濕潤(rùn)，故A說法正確;

B.根據(jù)加濕過濾倉中氣泡的多少，可以判斷氧氣排出的快慢，故B說法正確；

C.輸出的氧氣沒有可燃性，不能作為燃料，故C說法錯(cuò)誤；

D.夏天魚缸中溶解氧下降，可用該儀器給魚缸中的魚供氧，故D說法正確；

故答案為：C；

(2)過氧化氫在二氧化鎰的催化作用下會(huì)快速分解產(chǎn)生氧氣，家用簡(jiǎn)易制氧機(jī)中的固體藥劑是A劑和B

齊U，A劑是過碳酸鈉，它是一種白色固體，遇水會(huì)分解出過氧化氫，則B劑可能是二氧化鋅。制氧機(jī)可

據(jù)用途調(diào)節(jié)氧氣流量，如圖裝置中只有丙裝置能通過注射器控制反應(yīng)物的量來控制反應(yīng)速率，更適合做

家用制氧機(jī)，理由是：可以控制反應(yīng)的速率，使排出的氧氣濕潤(rùn)；故答案為：二氧化錦或MnO2；丙；

可以控制反應(yīng)的速率，使排出的氧氣濕潤(rùn)。

13.某興趣小組對(duì)“家用簡(jiǎn)易供氧器”的供氧劑產(chǎn)生極大的興趣，開展了如下探究：

查閱資料：過碳酸鈉是一種白色粉末固體，遇水后分解產(chǎn)生碳酸鈉和過氧化氫。

任務(wù)一：“家用簡(jiǎn)易供氧器”供氧劑的選擇

A

(1)結(jié)合所學(xué)知識(shí)以及查閱資料，你認(rèn)為過氧化氫溶液、高鎰酸鉀、過碳酸鈉中哪種不適合作為“家用

簡(jiǎn)易供氧器”的供氧劑(如需要可提供二氧化鐳)并說明理由。

任務(wù)二：探究供氧劑產(chǎn)氧速率的影響因素

興趣小組設(shè)計(jì)了如圖裝置完成實(shí)驗(yàn)。用相同的滴速滴入等體積的水后關(guān)閉分液漏斗的活塞。

(2)儀器a的名稱為0

(3)B裝置中過氧化氫生成氧氣的文字表達(dá)式是o

(4)有的同學(xué)根據(jù)觀察A、B裝置中液體產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷反應(yīng)的快慢，除此之外，還可以根

據(jù)、(填現(xiàn)象)判斷反應(yīng)的快慢。

(5)反應(yīng)停止后，B裝置中分液漏斗改滴過氧化氫溶液，裝置中仍能較快產(chǎn)生氧氣的原因

是。

任務(wù)三：供氧劑產(chǎn)氧速率的檢測(cè)

興趣小組利用如圖C、D裝置檢測(cè)不同加水量對(duì)產(chǎn)氧速率的影響。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)加水量(mL)2min時(shí)量筒的讀數(shù)前2min的平均產(chǎn)氧

(mL)速率(mL/min)

①20150a

②50155b

③100160c

(6)為了完成實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是(填字母)。

A.實(shí)驗(yàn)開始前將C裝置橡皮管與D裝置短管連接

B.待C裝置中管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時(shí)，再將其與D裝置連接

C.D裝置中集氣瓶一定要加滿水

D.D裝置中集氣瓶無需加滿水

(7)正確操作后，測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上表(從反應(yīng)開始時(shí)計(jì)時(shí))，則@=。

(8)前2min的平均產(chǎn)氧速率由a-b-c發(fā)生變化的原因可能是

【答案】(1)高鎬酸鉀，原因：反應(yīng)需要加熱，試劑成本高；

(2)錐形瓶;

n?二氧化鎰,”

(3)過氧化氫-水+氧氣;

(4)溫度計(jì)示數(shù)變化快慢氣球變大快慢；

(5)二氧化鎰作為反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；

(6)BC；

(7)75；

(8)過碳酸鈉在分解過程中，加入更多的水可以提供更多的反應(yīng)物，從而加速反應(yīng)速率，產(chǎn)生更多的氧

氣。

【解答】解：(1)高鋅酸鉀在加熱條件下生成錦酸鉀、二氧化鎰和氧氣，制氧氣需要加熱，試劑成本高,

不適合作為“家用簡(jiǎn)易供氧器”的供氧劑，故答案為：高銃酸鉀，原因：反應(yīng)需要加熱，試劑成本高;

(2)儀器a的名稱為錐形瓶，故答案為：錐形瓶；

彳券車孟

(3)過氧化氫在二氧化銃的催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為過氧化氫「二水+

~彳"車孟

氧氣,故答案為：過氧化才廣水+氧氣;

(4)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度計(jì)示數(shù)變大，裝置內(nèi)壓強(qiáng)變大，可觀察到氣球膨脹，則根

據(jù)觀察A、B裝置中液體產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷反應(yīng)的快慢，除此之外，還可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)變化快

慢、氣球變大快慢判斷反應(yīng)的快慢，故答案為：溫度計(jì)示數(shù)變化快慢；氣球變大快慢;

(5)B裝置中過碳酸鈉遇水后分解產(chǎn)生碳酸鈉和過氧化氫，過氧化氫在二氧化鎰的催化作用下分解生成

水和氧氣，二氧化錦作為反應(yīng)的催化劑，根據(jù)催化劑的特點(diǎn)，“一變，二不變”，能改變化學(xué)反應(yīng)的速

率，質(zhì)量和和化學(xué)性質(zhì)不變，故反應(yīng)前后二氧化鎰的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，則反應(yīng)停止后，B裝置中分

液漏斗改滴過氧化氫溶液，裝置中仍能較快產(chǎn)生氧氣，故答案為：二氧化鎰作為反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前

后化學(xué)性質(zhì)不變;

(6)興趣小組利用如圖C、D裝置檢測(cè)不同加水量對(duì)產(chǎn)氧速率的影響，則應(yīng)當(dāng)待C裝置中管口有連續(xù)均

勻氣泡冒出時(shí)，再將其與D裝置連接；該實(shí)驗(yàn)是通過排水法收集氧氣，通過排出水的體積，計(jì)算生成氧

氣的體積，所以實(shí)驗(yàn)開始前D裝置中集氣瓶一定要加滿水，故選：BC；

150mL

(7)由表中的數(shù)據(jù)可知，amL/min==75mL/min,故答案為：75；

2min

150mL1；°欣則前

(8)由表中的數(shù)據(jù)可知，bmL/min==77.5mL/min,cmL/min==80mL/min,2min

2min

的平均產(chǎn)氧速率逐漸增大，這是因?yàn)檫^碳酸鈉在分解過程中，加入更多的水可以提供更多的反應(yīng)物，從

而加速反應(yīng)速率，產(chǎn)生更多的氧氣，故答案為：過碳酸鈉在分解過程中，加入更多的水可以提供更多的

反應(yīng)物，從而加速反應(yīng)速率，產(chǎn)生更多的氧氣。

14.實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。圖一為實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，圖二為某同學(xué)在跨學(xué)科實(shí)踐活

動(dòng)中設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易供氧器。

圖一

I.根據(jù)圖一回答下列問題:

(1)儀器甲的名稱是

(2)實(shí)驗(yàn)室用高鎰酸鉀制取氧氣時(shí)，應(yīng)選的發(fā)生裝置是(填字母)，該裝置還需改進(jìn)的地方

是；請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

(3)使用裝置B時(shí)，液面應(yīng)(選填“低于”或“高于”)長(zhǎng)頸漏斗下端。

(4)用裝置C收集氧氣時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)伸到(選填“a”“b”或"c”)處。

II.根據(jù)圖二回答下列問題：

(5)若固體試劑甲為MnO?,則應(yīng)選擇的液體試劑乙是溶液。

(6)加濕過濾倉中壓0的作用有(填字母)。

a.吸收雜質(zhì)提純02

b.觀察產(chǎn)生的速率

c.加快的生成

d.保證供給0?的濕度需求

(7)圖二中可通過觀察加濕過濾倉中產(chǎn)生的快慢從而得知氧氣的流速。

【答案】(1)錐形瓶；

△

(2)A,在試管口放一團(tuán)棉花，2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2t;

(3)高于；

(4)c；

(5)過氧化氫；

(6)abd；

(7)氣泡。

【解答】解：(1)通過分析題中所指儀器的名稱和作用可知，儀器甲的名稱是錐形瓶；

(2)高銃酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選的發(fā)生裝置是A,該裝置還需改進(jìn)的地

方是在試管口放一團(tuán)棉花；高鎰酸鉀在加熱的條件下生成鎰酸鉀、二氧化鎰和氧氣，化學(xué)方程式為：

△

2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2t；

(3)使用裝置B時(shí)，需要液封長(zhǎng)頸漏斗下端管口，防止生成的氧氣從長(zhǎng)頸漏斗逸出，所以液面應(yīng)高于

長(zhǎng)頸漏斗下端；

(4)氧氣密度比空氣大，所以用裝置C收集氧氣時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)伸到c處；

(5)若固體試劑甲為MnO2,則應(yīng)選擇的液體試劑乙是過氧化氫溶液；

(6)加濕過濾倉中H2O的作用有吸收雜質(zhì)提純02、觀察02產(chǎn)生的速率、保證供給02的濕度需求等,

故選：abd；

(7)圖二中可通過觀察加濕過濾倉中產(chǎn)生氣泡的快慢從而得知氧氣的流速。

故答案為：(1)錐形瓶；

△

(2)A,在試管口放一團(tuán)棉花，2KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2T;

(3)局于；

(4)c；

(5)過氧化氫；

(6)abd；

(7)氣泡。

15.110中學(xué)某化學(xué)興趣小組開展“基于特定需求和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。同學(xué)們通過比較醫(yī)療用

品店的制氧劑，發(fā)現(xiàn)醫(yī)用制氧劑是利用過碳酸鈉(NazCOD溶于水與水反應(yīng)生成過氧化氫和另一種產(chǎn)物X,

再加入二氧化鎰迅速生成氧氣，同學(xué)們做了如下研究；

【提出問題】過碳酸鈉比雙氧水更適用于醫(yī)療制氧氣的原因；

【查閱資料】

①過氧化氫溶液的穩(wěn)定性較差，濃度較大時(shí)具有一定的腐蝕性。

②過碳酸鈉俗稱固體雙氧水，具有無毒、無污染、易儲(chǔ)存、水溶性好等特點(diǎn)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】1.41g過碳酸鈉四種加入足量水量后的制氧效果對(duì)比，記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)。

氣1

160

體140

體120

00

積30

/mL60

40

20

(1)請(qǐng)寫出過氧化氫制氧氣的符號(hào)表達(dá)式：o

(2)通過圖像可以看出，過碳酸鈉制取氧氣的效率與加水量的關(guān)系是：o

(3)下列關(guān)于過碳酸鈉制氧氣說法正確的是。

A.若加入更多的二氧化錦，可以增加生成氧氣的量；

B.過碳酸鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物X中一定含有鈉、碳元素；

C.若時(shí)間足夠使過碳酸鈉全部反應(yīng)，四個(gè)加水量生成的氣體體積應(yīng)相等；

D.通過上述信息，過碳酸鈉應(yīng)密封保存并保持干燥。

化學(xué)小組的同學(xué)以L41g過碳酸鈉所生成過氧化氫的量為標(biāo)準(zhǔn)，記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多次

實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：過氧化氫反應(yīng)速度遠(yuǎn)大于過碳酸鈉反應(yīng)速度。

【得出結(jié)論】

(4)過碳酸鈉更適合醫(yī)療制氧氣的原因(至少兩點(diǎn))o

【反思與評(píng)價(jià)】

(5)若在實(shí)驗(yàn)室中只能用過氧化氫制氧氣模擬過碳酸鈉制氧氣的效果，則可將發(fā)生裝置改裝為下圖中

的。

(1)H2O2TH2O+O2；

(2)過碳酸鈉制取氧氣的效率隨加水量的增加而增大；

(3)BD；

(4)固體便于攜帶、易儲(chǔ)存(合理即可)；

(5)CEo

MnO2

【解答】解：(1)過氧化氫在二氧化鎰的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為H2O2TH2O+O2；

(2)由圖可知，過碳酸鈉的制氧效率與加水量的關(guān)系是：隨著加水量的增大，氣體的體積增大，即過碳

酸鈉制取氧氣的效率隨加水量的增加而增大；

(3)A、二氧化鋅只能加快反應(yīng)的速率，不能增加生成氧氣的量，故A錯(cuò)誤；

B、過碳酸鈉與水反應(yīng)生成過氧化氫和另一種產(chǎn)物X,根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變，

則X中一定含有鈉、碳元素，故B正確；

C、若時(shí)間足夠使過碳酸鈉全部反應(yīng)，四個(gè)加水量生成的氣體體積不相等，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)［查閱資料］可知，過碳酸鈉應(yīng)密封保存并保持干燥，故D正確。

(4)過碳酸鈉更適合醫(yī)療制氧氣的原因固體便于攜帶、無毒、無污染、易儲(chǔ)存、水溶性好等；

(5)過氧化氫反應(yīng)速度遠(yuǎn)大于過碳酸鈉反應(yīng)速度。若在實(shí)驗(yàn)室中只能用過氧化氫制氧氣模擬過碳酸鈉制

氧氣的效果，選用的裝置應(yīng)可以控制反應(yīng)速率；

A、該裝置無法控制反應(yīng)的速率，故A不符合題意；

B、該裝置無法控制反應(yīng)的速率，故B不符合題意；

C、該裝置可以通過分液漏斗的活塞控制液體滴加的速度，從而控制反應(yīng)速率，故C符合題意；

D、該裝置無法控制反應(yīng)的速率，故D不符合題意；

E、該裝置可以通過注射器控制液體滴加的速度，從而控制反應(yīng)速率，故E符合題意。

MnO

故答案為：(1)H2O2T2H2O+O2；

(2)過碳酸鈉制取氧氣的效率隨加水量的增加而增大；

(3)BD；

(4)固體便于攜帶、易儲(chǔ)存(合理即可)；

(5)CEo

16.“天朗氣清，惠風(fēng)和暢”。清潔的氧氣對(duì)人體健康有益，某學(xué)習(xí)小組開展了“基于特定需求設(shè)計(jì)和制

作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。

【活動(dòng)一】認(rèn)識(shí)制氧機(jī)

如圖為某品牌制氧機(jī)，該制氧機(jī)的制氧劑為二氧化錦和過碳酸鈉(化學(xué)式為2Na2OV3H202,白色固體,

是過氧化氫與碳酸鈉的加成化合物，遇水后能產(chǎn)生氧氣)。

(1)觀察窗的作用是_______________________

(2)加濕倉的作用是。

【活動(dòng)二】探究制氧過程

(3)I.反應(yīng)原理探究

實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論

向錐形瓶a中加入各別加入100mL蒸鐳瓶中有少許氣泡產(chǎn)生；使用過碳酸鈉制薪

L5g過碳酸鈉水，觀察；將一根帶帶有火星的木條不復(fù)氣，需要加入二氧化

有火星的木條伸入錐燃；瓶壁不發(fā)燙鎰固體；該反應(yīng)是放

形瓶?jī)?nèi)，用手觸摸錐熱反應(yīng)

形瓶外壁

向錐形瓶b中加入分別加入100mL塞儲(chǔ)瓶中迅速產(chǎn)生大基氣

1.5g過碳酸鈉和水，觀察；將一根帶泡；

0.2g二氧化鎰，混勻有火星的木條伸入錐①?

形瓶?jī)?nèi)，用手觸摸錐②=

形瓶外壁

"小組的同學(xué)們向反應(yīng)后的錐臉b中重復(fù)多次加2cl.5g過碳酸鈉，混勻后均又出現(xiàn)上述現(xiàn)象,反

應(yīng)后將剩余固體過濾、洗凈、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為0.2g,則MnO?在此反應(yīng)中作o

H.制氧劑的選擇

小組的同學(xué)們想到過氧化氫溶液常溫下也可以快速制氧，為什么不選用過氧化氫溶液而選用過碳酸鈉呢？

于是該興趣小組對(duì)兩者的制氧效率進(jìn)行探究，并篩選合適的制氧劑。

【查閱資料】常溫常壓下產(chǎn)生150mL的氧氣，以5%的過氧化氫溶液為制氧劑需要9.1mL；以過碳酸鈉為

制氧劑需要L41g。

【實(shí)驗(yàn)方案】

(5)利用如圖2裝置設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)并記錄0?20min量筒中水的體積。

錐形瓶中試劑注射器中試劑

實(shí)驗(yàn)10.2g二氧化錦9.lmL5%過氧化氫溶液

實(shí)驗(yàn)21.41g過碳酸鈉和0.2gmL

二氧化銃水

氣體120

過碳酸鈉

體積

100

/mL

80廠篇d氧化氫溶巡

60

1140

20

48121620

時(shí)間/min

圖3

(6)實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)的化學(xué)方程式o

(7)結(jié)合圖3中數(shù)據(jù)，制氧劑選擇過碳酸鈉的依據(jù)是=

【答案】(1)觀察是否有氣泡和產(chǎn)生氣體的快慢；

(2)洗氣，使氧氣具有一定的濕度；

(3)帶火星的木條復(fù)燃；瓶壁發(fā)燙；

(4)催化劑；

(5)9.1；

MnO2

(6)2H2O2—：—2H20+02t；

(7)相同條件下，2min?20min內(nèi)，過碳酸鈉產(chǎn)氧速率比5%過氧化氫溶液高。

【解答】解：(1)觀察窗的作用是觀察是否有氣泡和產(chǎn)生氣體的快慢；

(2)加濕倉的作用是洗氣，使氧氣具有一定的濕度；

(3)過碳酸鈉是過氧化氫與碳酸鈉的加成化合物，而過氧化氫在二氧化錦催化作用下生成大量氧氣，氧

氣具有助燃性，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則將一根帶有火星的木條伸入錐形瓶?jī)?nèi)，用手觸摸錐形瓶外壁，觀

察到帶火星的木條復(fù)燃，瓶壁發(fā)燙；

(4)催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)中能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)，小組的同學(xué)

們向反應(yīng)后的錐形瓶b中重復(fù)多次加入1.5g過碳酸鈉，混勻后均又出現(xiàn)上述現(xiàn)象，說明二氧化鎰的化學(xué)

性質(zhì)不變，反應(yīng)后將剩余