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“制氧機”在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛,如保健、急救、大型化工生產(chǎn)等都需要制氧,使用時通過試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,某興趣小組對便攜式家用制氧機開展探究。
Ⅰ.定性探究反應(yīng)原理
(1)該制氧機中有一包過碳酸鈉粉末和一包二氧化錳,向盛有過碳酸鈉的燒杯中加入水,觀察到產(chǎn)生氣泡非常緩慢,向其中放入二氧化錳,立即有大量氣泡產(chǎn)生。檢驗該氣體是氧氣的方法是
將帶火星的木條伸入裝置內(nèi),帶火星木條復(fù)燃,說明產(chǎn)生的氣體是氧氣
將帶火星的木條伸入裝置內(nèi),帶火星木條復(fù)燃,說明產(chǎn)生的氣體是氧氣
。
(2)過氧化氫溶液與二氧化錳在常溫下也可以快速制氧,反應(yīng)的符號表達式是
H2O2
M
n
O
2
H2O+O2
H2O2
M
n
O
2
H2O+O2
。
(3)從便于攜帶的角度分析。上述兩組藥劑中
過碳酸鈉和二氧化錳
過碳酸鈉和二氧化錳
更適合用作制氧機中的制氧劑。
Ⅱ.定量探究實際制氧效率
【資料】理論上生成150mL氧氣,分別需要6%的過氧化氫溶液7.6mL,過碳酸鈉1.4g。
(4)小組同學(xué)取上述兩種藥品分別加入0.2g二氧化錳進行對比實驗,比較過氧化氫溶液和過碳酸鈉制取氧氣的效率。測得數(shù)據(jù)如圖(20min后幾乎不產(chǎn)生氧氣),請分析制氧劑選擇過碳酸鈉的依據(jù)是
20min內(nèi),生成氧氣的量比過氧化氫多
20min內(nèi),生成氧氣的量比過氧化氫多

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Ⅲ.探究反應(yīng)的裝置
(5)化學(xué)制氧機內(nèi)缸如圖。實驗室根據(jù)上述化學(xué)制氧機原理示意圖組裝制取氧氣的裝置,除A-D儀器外,還需補充的儀器是
水槽
水槽
。
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(6)小組同學(xué)利用飲料瓶、吸管、輸液管等日常用品設(shè)計并制作了簡易制氧機,如圖。他們想為魚缸中的魚供氧,能達到目的的是
(填“甲”或“乙”)。該裝置與化學(xué)制氧機相比,優(yōu)點是
制作材料易得,造價低
制作材料易得,造價低
。
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【拓展】
(7)關(guān)于制氧機的研究,除獲得氧氣的反應(yīng)原理:分析不同制氧劑的優(yōu)劣、發(fā)生、凈化、收集裝置等問題外,同學(xué)們還能繼續(xù)探究的問題有
實際應(yīng)用時兩種試劑用量配比(或裝置的不斷優(yōu)化;如何獲得更平穩(wěn)的氣流等)
實際應(yīng)用時兩種試劑用量配比(或裝置的不斷優(yōu)化;如何獲得更平穩(wěn)的氣流等)
。
【答案】將帶火星的木條伸入裝置內(nèi),帶火星木條復(fù)燃,說明產(chǎn)生的氣體是氧氣;H2O2
M
n
O
2
H2O+O2;過碳酸鈉和二氧化錳;20min內(nèi),生成氧氣的量比過氧化氫多;水槽;甲;制作材料易得,造價低;實際應(yīng)用時兩種試劑用量配比(或裝置的不斷優(yōu)化;如何獲得更平穩(wěn)的氣流等)
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/24 14:0:4組卷:35引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.“制氧機”在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,興趣小組對某款家用制氧機開展了探究。
    Ⅰ、制氧原理探究
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    (1)制氧機工作原理如圖所示,氧氣能從加濕過濾倉中逸出主要是因為氧氣
     
    這一物理性質(zhì)。
    (2)制氧機中的制氧劑為過碳酸鈉固體,使用時通常還會加入少量二氧化錳。小組成員為探究過碳酸鈉制氧為何需要加入二氧化錳,進行了如下實驗:
    實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論
    向錐形瓶a中加入適量過碳酸鈉 分別加入100L蒸餾水,觀察;將一根帶火星的木條伸入瓶中 瓶中有少許氣泡產(chǎn)生:帶火星的木條無明顯變化 使用過碳酸鈉制氧,需要加入二氧化錳固體,使制氧速度變快
    向錐形瓶b中加入等量過碳酸鈉和少量二氧化錳,混勻 瓶中迅速產(chǎn)生大量氣泡:帶火星的木條
     
    (3)經(jīng)過以上探究,
     
    (填“能”或“不能”)確定二氧化錳是過碳酸鈉制氧的催化劑。
    Ⅱ、制氧劑的選擇
    【查閱資料】雙氧水具有一定的腐蝕性;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1.41g。
    【實驗方案】利用如圖裝置設(shè)計如下實驗并記錄0-20min量筒中水的體積,繪制出圖1。
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    (4)
    錐形瓶中藥品 注射器中藥品
    實驗1 0.2g二氧化錳 9.1mL5%過氧化氫溶液
    實驗2 1.41g過碳酸鈉和0.2g二氧化錳
     
    mL水
    (5)實驗1中反應(yīng)的符號表達式為
     
    。
    (6)結(jié)合信息及所學(xué)知識,制氧劑不選擇過氧化氫溶液的原因是
     
    (填字母)。
    A.制氧效率低
    B.分解產(chǎn)物無污染
    C.運輸儲存不方便
    D.有一定的腐蝕性
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    Ⅲ、自制制氧機
    (7)同學(xué)們利用飲料瓶、注射器、吸管、輸液管等日常用品設(shè)計并制作了四套裝置如圖2,瓶中所裝液體為水,向左側(cè)瓶中加入制氧藥品。裝置中不合理的有
     
    (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”,下同),自制制氧機可據(jù)需要調(diào)節(jié)氧氣流量,則
     
    裝置更適合。
    發(fā)布:2024/9/19 12:0:9組卷:43引用:1難度:0.5
  • 2.“便攜式制氧機”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧機通過制氧劑產(chǎn)生氧氣,制氧劑甲劑為白色顆粒過碳酸鈉,制氧劑乙劑為黑色粉末MnO2。某小組同學(xué)進行實驗探究其制氧原理并設(shè)計組裝了一套簡易的氧發(fā)生器。
    探究一:制氧原理
    【實驗操作】
    分別取等量的白色顆粒過碳酸鈉和等體積的水加入甲、乙兩支試管中,再向乙試管中,再向乙試管中加入少量黑色粉末MnO2。觀察到甲試管中僅有少量氣泡;乙試管中有大量氣泡、殘留黑色固體。再向甲、乙兩支試管中分別伸入帶火星木條,均復(fù)燃。
    【查閱資料】
    過碳酸鈉遇水可分解生成過氧化氫和碳酸鈉;碳酸鈉易溶于水且它與MnO2混合不能生成氧氣。
    【實驗結(jié)論】
    MnO2在該“便攜式制氧機”制氧過程中起到了
     
    作用。乙試管中有大量氣泡的原因是
     
    (用符號表達式表示)。
    探究二:氧發(fā)生器
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    【組裝裝置】
    根據(jù)圖1制氧機簡圖,該小組同學(xué)利用實驗室的儀器組裝了一套類似功能的氧發(fā)生器,該氧發(fā)生器的連接順序是
     
    (填接口處字母),裝置A相當(dāng)于制氧機中的
     
    (填“反應(yīng)倉“或“加濕過濾倉”)。
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    【分析解釋】
    小組同學(xué)分別用過碳酸鈉和5%過氧化氫溶液制取氧氣,利用數(shù)字化傳感器測出產(chǎn)生氧氣體積與時間變化的曲線,結(jié)合右側(cè)圖像及藥品狀態(tài)分析,該家用制氧機的制氧劑選擇過碳酸鈉而不選擇5%過氧化氫溶液的理由是
     
     
    。
    【拓展評價】
    通過上述探究可知,保存過碳酸鈉的注意事項是
     
    (寫一條)。
    發(fā)布:2024/9/24 13:0:4組卷:35引用:1難度:0.5
  • 3.制氧機在生產(chǎn)、生活中有重要應(yīng)用?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)們利用相關(guān)知識,對家用制氧機的工作原理、制氧方法以及自制設(shè)備等展開了項目式學(xué)習(xí)活動。
    活動一:了解家用制氧機的工作原理
    【查閱資料】
    目前市場上常見家用制氧機的工作原理有兩種:分離空氣法和化學(xué)試劑法。
    【討論交流】
    (1)分離空氣法制取氧氣時所發(fā)生的變化屬于
     
    (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
    (2)化學(xué)試劑法制取氧氣時可供選擇的反應(yīng)物較多,以下物質(zhì)中,有可能用作制取氧氣反應(yīng)物的是
     
    (填字母)。
    a.氯酸鉀(KClO3
    b.氯化銨(NH4Cl)
    c.甲烷(CH4
    d.過氧化鈣(CaO2
    活動二:分析家用制氧機的制氧方法
    【回憶舊知】實驗室中常用如圖所示裝置制取氧氣。
    (3)制取氧氣時發(fā)生反應(yīng)的文字表達式是
     
    ,試管口棉花的作用是
     
    。
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    【分析判斷】
    (4)同學(xué)們討論后認(rèn)為,這種制氧方法不適用于家用制氧機,在已學(xué)習(xí)過的制取氧氣的方法中,可用于家用制氧機的是
     
    。
    活動三:制作簡易的家用制氧機
    【設(shè)計制作】
    (5)制作簡易的家用制氧機時。除需考慮反應(yīng)原理外。還需考慮很多方面的因素,例如:
     
    (寫一條)。
    同學(xué)們在充分思考交流的基礎(chǔ)上,利用家庭中常見材料設(shè)計并制作了簡易家用制氧機。
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    【成果展示】在學(xué)校的科技節(jié)中,小組同學(xué)將自制的簡易家用制氧機進行了展示,獲得了老師和其他同學(xué)的一致好評。在項目式學(xué)習(xí)過程中,同學(xué)們也學(xué)會了從物理、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域借鑒知識來解決實際問題的思路與方法。
    發(fā)布:2024/9/19 3:0:8組卷:25引用:2難度:0.5
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