兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。
活动一：探秘制氧原理
目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂法。
（1）分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图所示。则该制氧机制得的“氧气”属于 混合物混合物（选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体（化学式为2Na2CO3•3H2O2。溶于水后能发生反应：2Na2CO3•3H2O2MnO2Na2CO3+H2O+O2，（且该反应放热）。不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是 反应需要加热反应需要加热。
活动二：选择制氧试剂
【查阅资料】常温常压下产生150mL的氧气，以5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL；以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g。
【实验方案】利用如图装置设计如下表实验并记录0～20min量筒中水的体积。
M
n
O
2
| 锥形瓶中药品 | 注射器中药品 | |
| 实验1 | 0.2g二氧化锰 | 9.1mL5%过氧化氢溶液 |
| 实验2 | 1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰 | 一定体积的水 |
不漏气
不漏气
（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）实验1中反应的符号表达式为
H2O2H2O+O2
M
n
O
2
H2O2H2O+O2
。M
n
O
2
（3）实验2中水的体积较合适的是
9.1
9.1
mL。（选填“1.41”或“9.1”）（4）依据如图所示实验结果，小组同学决定选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是：
①过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带；
②
过碳酸钠制取氧气的速率更快
过碳酸钠制取氧气的速率更快
。活动三：自制制氧装置
小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图装置。洗气装置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
AB
AB
（填序号）。
A.观察氧气生成速率
B.降低吸入氧气温度
C.加快氧气生成速率
活动四：成果交流展示
小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化，请写出改进后装置的一个优点
节省材料（合理即可）
节省材料（合理即可）
。
装置进行展示后得到了师生的好评。在跨学科实践活动中，同学们也学到了将化学、技术、工程融合解决实际问题的思路与方法。
【答案】混合物；反应需要加热；不漏气；H2O2H2O+O2；9.1；过碳酸钠制取氧气的速率更快；AB；节省材料（合理即可）
M
n
O
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/13 3:0:1组卷：140引用：1难度：0.5
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1．小强同学在化学氧自救器的说明书中，看到人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO2）接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望．在老师指导下，小强与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你也参与．
活动Ⅰ：用如图所示的由a、b、c、d组合成的装置和有关药品制取并收集氧气．用c装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳．请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式．
活动Ⅱ：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其他物质？
【老师提示】二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物．
【作出猜想】二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？小强作出了以下两种猜想：
①是一种碱；②是一种碳酸盐．
通过对反应物有关的元素组成的分析，小影同学认为猜想（填序号）一定是错误的，理由是．
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2．某化学兴趣小组的同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO2）接触能产生氧气”后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望．在老师指导下，同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与．
（1）用如图1所示的由A、B、C、D组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气．用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则A中装置可采用图2中的（填数字序号，下同）；其反应方程式为；D中装置可采用下图中的．
（2）二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么物质？
【老师提示】1．二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物．
2．人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气．
【作出猜想】二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？
甲同学作出了以下三种猜想：①是一种酸； ②是一种碱； ③是一种碳酸盐．
通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想（填数字序号）一定是错误的，理由是．
【进行实验】同学们通过以下实验验证了甲同学的另一个猜想是正确的，请完成如表实验报告．
（3）简述鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法实验步骤 实验现象 实验结论 ．发布：2024/11/2 8:0:1组卷：18引用：1难度：0.5 -
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活动Ⅰ：用如图所示的由a、b、c、d组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气．
（1）用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则a装置可采用下图中的（填序号），有关反应的化学方程式为．
（2）用c装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳．请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式．
（3）用法收集氧气，该收集方法是根据氧气的性质而确定的．证明生成的气体是氧气，使用进行检验．发布：2024/11/2 8:0:1组卷：43引用：1难度：0.5
