“制氧机”在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气，某兴趣小组对便携式家用制氧机开展探究。
Ⅰ.定性探究反应原理
（1）该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰，向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水，观察到产生气泡非常缓慢，向其中放入二氧化锰，立即有大量气泡产生。检验该气体是氧气的方法是 将带火星的木条伸入装置内，带火星木条复燃，说明产生的气体是氧气将带火星的木条伸入装置内，带火星木条复燃，说明产生的气体是氧气。
（2）过氧化氢溶液与二氧化锰在常温下也可以快速制氧，反应的符号表达式是 H2O2MnO2H2O+O2H2O2MnO2H2O+O2。
（3）从便于携带的角度分析。上述两组药剂中 过碳酸钠和二氧化锰过碳酸钠和二氧化锰更适合用作制氧机中的制氧剂。
Ⅱ．定量探究实际制氧效率
【资料】理论上生成150mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。
（4）小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图（20min后几乎不产生氧气），请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 20min内，生成氧气的量比过氧化氢多20min内，生成氧气的量比过氧化氢多。
Ⅲ．探究反应的装置
（5）化学制氧机内缸如图。实验室根据上述化学制氧机原理示意图组装制取氧气的装置，除A-D仪器外，还需补充的仪器是 水槽水槽。
（6）小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机，如图。他们想为鱼缸中的鱼供氧，能达到目的的是 甲甲（填“甲”或“乙”）。该装置与化学制氧机相比，优点是 制作材料易得，造价低制作材料易得，造价低。
【拓展】
（7）关于制氧机的研究，除获得氧气的反应原理：分析不同制氧剂的优劣、发生、净化、收集装置等问题外，同学们还能继续探究的问题有 实际应用时两种试剂用量配比（或装置的不断优化；如何获得更平稳的气流等）实际应用时两种试剂用量配比（或装置的不断优化；如何获得更平稳的气流等）。
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O
2
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2
【考点】基于特定需求设计和制作简易供氧器．
【答案】将带火星的木条伸入装置内，带火星木条复燃，说明产生的气体是氧气；H2O2H2O+O2；过碳酸钠和二氧化锰；20min内，生成氧气的量比过氧化氢多；水槽；甲；制作材料易得，造价低；实际应用时两种试剂用量配比（或装置的不断优化；如何获得更平稳的气流等）
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n
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【解答】
【点评】
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发布：2024/9/24 14:0:4组卷：41引用：1难度：0.5
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1．某学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。已知某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠和二氧化锰，是过氧化氢与碳酸钠的加合物，遇水后能产生氧气，放出热量。
【活动一】认识制氧机
（1）制氧机如图1所示：外壳上留有观察窗，以便观察氧气的产生速率和反应进程。制氧仓是反应仓，是氧气产生的场所。过滤加湿仓起到的作用是。
A.洗气作用，滤去氧气中的各种杂质，通过洗涤确保氧气的纯度
B.降低反应温度，使反应能够平稳进行
C.使产生的氧气具有一定的湿度，适合人们呼吸
D.通过气泡观察氧气生成的速率
E.加快生成氧气的速率
【活动二】选择制氧剂
过氧化氢也可以快速产生氧气，为什么不选择过氧化氢？过碳酸钠是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物，它的制氧效率是否优于过氧化氢？于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究，并筛选合适的制氧剂。
实验一：过氧化氢作为制氧剂
小组设计了图2实验装置，用表1中等质量的过氧化氢进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2g二氧化锰，注入双氧水，记录并处理20min内数据如图3所示。
表1
（2）反应的文字表达式为编号 浓度/% 体积/mL ① 5 9.11 ② 15 2.89 ③ 25 1.66 ④ 30 1.37 ，其中二氧化锰的作用是。
（3）20min时，④比③产氧量少，可能的原因是。
（4）已知：高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。因此可以选择浓度为的过氧化氢溶液作为制氧剂。
实验二：过碳酸钠作为制氧剂
往锥形瓶中加入1.41g过碳酸钠、0.2g二氧化锰和VmL水，待反应完全后收集到约159.1mL水（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
（5）V=mL。
（6）由图4可得出的结论是。
（7）结合图3、图4中数据分析，前2min过碳酸钠与过氧化氢的制氧效率相当，分析图3、图4中2min后的数据，选择过碳酸钠的依据是。
（8）制氧剂不选择过氧化氢溶液，还因为（填字母）。
A.过碳酸钠是颗粒物，易于保存
B.过氧化氢运输储存不方便
C.过氧化氢分解产物无污染
D.过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性
【活动三】制作供氧器
（9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是（填字母）。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准发布：2024/9/16 2:0:9组卷：84引用：2难度：0.5 -
2．学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。如图家用“氧立得”牌制氧机。
制氧剂试剂：过氧化氢溶液、二氧化锰、过氧化钠、过碳酸钠等。
【阅读资料】
①过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，并放出热量。
②过碳酸钠制氧气：过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下能持续放出高纯氧气并放热。
③过碳酸钠是白色固体，化学式为：2Na2CO3•3H2O2
【活动一】认识制氧机
（1）观察窗的作用是。
（2）加湿仓的作用是。
【活动二】选择制氧剂
实验一：过氧化氢
小组设计图2实验装置，用不同浓度的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。
（3）检查图2装置气密性的操作是。（假设导管末端口堵住）
（4）过氧化氢制氧气的文字表达式。
（5）分析图3中30%H2O2比25%H2O2产氧量少，可能的原因是。
实验二：过碳酸钠
往锥形瓶中加入一定量的过碳酸钠、0.2gMnO2，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
（6）过碳酸钠：2Na2CO3•3H2O2属于（选填“混合物”或“纯净物”）。
（7）由图4可得出的结论是。
【活动三】制作供氧器
（8）综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是。
（9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是（填字母）。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全发布：2024/10/2 5:0:2组卷：68引用：3难度：0.4 -
3．学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
【活动一】如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
（1）反应仓中H2O2生成氧气的文字表达式是，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是（填标号）。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率
B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成
（2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法。
（3）图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中的（填“c”或“d”）导管。
【活动二】制作简易的家用制氧机
（4）除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如：（写一条）。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图），其中C瓶的作用相当于图2中的仓。
（5）氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气。
（6）根据已知信息推测，A剂的保存方法是。发布：2024/10/9 3:0:1组卷：69引用：1难度：0.5
