《2025年启东中学作业本九年级化学上册沪教版》

7. A (2024·山东东营)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢? 在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据反应物状态和反应条件确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(1)仪器 a 的名称:锥形瓶;仪器 b 的名称:水槽。
(2)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是AC 或 AE(填字母序号),用过氧化氢制取氧气的符号表达式为${H_{2}O_{2} \xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图 2)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na₂CO₃·3H₂O₂)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。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)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率。
(2)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气。
(3)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有有利于气体排出,更有利于提纯氧气。
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图 3)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。

答案： 【界定任务】反应物状态和反应条件
【建构模型】
(1)锥形瓶 水槽
(2)AC 或 AE $ {H_{2}O_{2} \xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}} $
【模仿改造】
(1)不易 产生气泡的快慢
(2)将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气
(3)有利于气体排出,更有利于提纯氧气