《2025年初中必刷题九年级化学上册沪教版》

1 [2025江苏扬州期中,中]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。其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于混合物(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$2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}$)。溶于水后能发生反应:$2Na_{2}CO_{3}\cdot 3H_{2}O_{2}\xrightarrow {MnO_{2}}Na_{2}CO_{3}+H_{2}O+O_{2}$,且该反应放热。常温下,不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是高锰酸钾制取氧气需要加热。
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】利用如图乙所示装置设计如表实验并记录0~20min量筒中水的体积。
| | 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 |
(3)检查图乙所示装置气密性时,关闭止水夹b,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置,说明装置不漏气(填“漏气”或“不漏气”)。
(4)实验2中加入水9.1(填“1.41”或“9.1”)mL较为合适。
(5)依据如图丙所示实验结果,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。
活动三:自制制氧装置
(6)小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图丁所示装置。洗气装置中的水起到的作用是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
(7)小组同学对自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图戊所示的迭代优化,请写出改进后装置的优点:反应装置和洗气装置一体化,方便携带。

答案：
(1)混合物
(2)高锰酸钾制取氧气需要加热
(3)不漏气
(4)9.1
(5)过碳酸钠制取氧气的速率更快
(6)AB
(7)反应装置和洗气装置一体化,方便携带