《2025年经纶学典学霸题中题九年级化学上册人教版》

4. (2024·东营中考)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】
(1)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。根据反应物的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。

(2)仪器a的名称：锥形瓶；仪器b的名称：水槽。
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取和收集装置是AC或AE；用过氧化氢制取氧气的化学方程式为$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$。
【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($2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}$)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。

(4)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；而且根据气泡产生的快慢来判断产生氧气的速率。
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：将带火星的木条伸入气体中，若木条复燃，则为氧气。
(6)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,可能的原因有利用压强差使气体顺利进入加湿过滤仓。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是D。
A. 原料是否价廉易得
B. 所制气体的性质
C. 反应速率是否适中
D. 所制气体的用途
E. 实验条件是否易于控制
F. 是否安全、环保
【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：
(1)反应物的状态和反应条件
(2)锥形瓶；水槽
(3)AC或AE；$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$
(4)不易；气泡产生的快慢
(5)将带火星的木条伸入气体中，若木条复燃，则为氧气
(6)利用压强差使气体顺利进入加湿过滤仓
(7)D