“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
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(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
。
(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
。
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
。
(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
甲
甲
(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
。
【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)
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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,說明產(chǎn)生的氣體是氧氣;H
2O
2H
2O+O
2;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)