“制氧機”在生產生活中的應用非常廣泛,如保健、急救、大型化工生產等都需要制氧,使用時通過試劑發(fā)生反應產生氧氣,某興趣小組對家用制氧機開展了項目化學習。
任務一:認識制氧機的結構
(1)制氧機結構圖1中加濕倉的作用是
對氧氣進行加濕,便于觀察氣泡,從而判斷氧氣的產生速度
對氧氣進行加濕,便于觀察氣泡,從而判斷氧氣的產生速度
。
任務二:了解家用制氧機的工作原理
【信息檢索】市面上常見的一種簡易制氧機的工作原理如圖2所示。A劑的主要成分是過碳酸鈉,過碳酸鈉是一種易溶于水的白色固體,受熱易分解,溶于水生成碳酸鈉和過氧化氫,B劑是一種難溶于水的固體。在反應倉內加入適量的水,先放A劑,再放B劑,即可分解產生氧氣。
【表達交流】
(2)氧氣能從加濕過濾倉中逸出,是因為氧氣具有
不易溶于水且不與水反應
不易溶于水且不與水反應
的性質;根據(jù)已知信息推測,A劑的保存方法是
低溫密封保存
低溫密封保存
。
【交流討論】
(3)學習小組在實驗室中了解到雙氧水和二氧化錳也可以用類似家用制氧機的固液不加熱裝置制取氧氣,則該化學反應的符號表達式為
。
(4)某興趣小組對雙氧水制取氧氣的催化劑進行研究,在外界相同的條件下,用如圖裝置完成表中實驗:
編號 |
濃度相同的雙氧水溶液質量/g |
催化劑 |
催化劑質量/g |
收集50mLO2所需時間/s |
實驗1 |
200 |
—— |
—— |
500 |
實驗2 |
200 |
MnO2 |
0.5 |
49 |
實驗3 |
200 |
Fe2O3 |
0.5 |
58 |
實驗4 |
200 |
KCl |
0.5 |
154 |
①表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是
二氧化錳
二氧化錳
。
②由實驗1和實驗4可知,KCl
有
有
(填“有”或“無”)催化作用。
③要比較氯酸鉀分解反應中不同催化劑的催化效果,除了可以通過測量收集50mLO
2所需時間這種方法外,還可以測量相同時間內
收集氧氣的體積
收集氧氣的體積
。
任務三:測定家用制氧機制得氧氣的純度
該興趣小組為測定某家用制氧機制得氧氣的純度,設計了圖3所示裝置。實驗時,打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入制氧機中導出的氣體,至露出固體白磷后,關閉止水夾a和b.此時,A中水進入到B中200mL。然后用凸透鏡聚光照射白磷,白磷開始燃燒:待白磷熄滅且裝置冷卻后,打開止水夾b,B中的水倒吸入A中,測得此時B中剩余水的體積變?yōu)?0mL。
(5)該制氧機導出的氣體中氧氣的體積百分數(shù)是
90%
90%
。