“制氧機(jī)”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(shí)通過(guò)試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,某興趣小組對(duì)便攜式家用制氧機(jī)開(kāi)展探究。
Ⅰ.定性探究反應(yīng)原理
(1)該制氧機(jī)中有一包過(guò)碳酸鈉粉末和一包二氧化錳,向盛有過(guò)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(yàn)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(shuō)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(shuō)明產(chǎn)生的氣體是氧氣。
(2)過(guò)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(hào)表達(dá)式是 H2O2MnO2H2O+O2H2O2MnO2H2O+O2。
(3)從便于攜帶的角度分析。上述兩組藥劑中 過(guò)碳酸鈉和二氧化錳過(guò)碳酸鈉和二氧化錳更適合用作制氧機(jī)中的制氧劑。
Ⅱ.定量探究實(shí)際制氧效率
【資料】理論上生成150mL氧氣,分別需要6%的過(guò)氧化氫溶液7.6mL,過(guò)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(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),比較過(guò)氧化氫溶液和過(guò)碳酸鈉制取氧氣的效率。測(cè)得數(shù)據(jù)如圖(20min后幾乎不產(chǎn)生氧氣),請(qǐng)分析制氧劑選擇過(guò)碳酸鈉的依據(jù)是 20min內(nèi),生成氧氣的量比過(guò)氧化氫多20min內(nèi),生成氧氣的量比過(guò)氧化氫多。
Ⅲ.探究反應(yīng)的裝置
(5)化學(xué)制氧機(jī)內(nèi)缸如圖。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)上述化學(xué)制氧機(jī)原理示意圖組裝制取氧氣的裝置,除A-D儀器外,還需補(bǔ)充的儀器是 水槽水槽。
(6)小組同學(xué)利用飲料瓶、吸管、輸液管等日常用品設(shè)計(jì)并制作了簡(jiǎn)易制氧機(jī),如圖。他們想為魚(yú)缸中的魚(yú)供氧,能達(dá)到目的的是 甲甲(填“甲”或“乙”)。該裝置與化學(xué)制氧機(jī)相比,優(yōu)點(diǎn)是 制作材料易得,造價(jià)低制作材料易得,造價(jià)低。
【拓展】
(7)關(guān)于制氧機(jī)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(wèn)題外,同學(xué)們還能繼續(xù)探究的問(wèn)題有 實(shí)際應(yīng)用時(shí)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(shí)際應(yīng)用時(shí)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)。
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【答案】將帶火星的木條伸入裝置內(nèi),帶火星木條復(fù)燃,說(shuō)明產(chǎn)生的氣體是氧氣;H2O2H2O+O2;過(guò)碳酸鈉和二氧化錳;20min內(nèi),生成氧氣的量比過(guò)氧化氫多;水槽;甲;制作材料易得,造價(jià)低;實(shí)際應(yīng)用時(shí)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)
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/24 14:0:4組卷:40引用:1難度:0.5
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1.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你也參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
活動(dòng)Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其他物質(zhì)?
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?小強(qiáng)作出了以下兩種猜想:
①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,小影同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想.
【交流與討論】小影認(rèn)為:二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣”后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
(1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
(2)二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)?
【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?
甲同學(xué)作出了以下三種猜想:①是一種酸; ②是一種堿; ③是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,乙同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了甲同學(xué)的另一個(gè)猜想是正確的,請(qǐng)完成如表實(shí)驗(yàn)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5 -
3.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.
(1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
(2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)用發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
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