《2025年顶尖课课练九年级化学上册沪教版》

1. 氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。某种氧烛的结构如图1所示。
(1)氧烛以氯酸钠(NaClO₃)为主要原料，添加少量金属粉末(铁、铝、镁等)作为燃料，与催化剂和黏结剂混合成产氧药块。制氧原理是：触发金属粉末燃烧，使氯酸钠分解获得氧气，即
氯酸钠$\xrightarrow{500\sim 600{\hspace{0pt}}^{\circ }C}$氯化钠+氧气
氯酸钠分解需要在500～600℃进行。若温度过低，反应会终止；若温度过高，会产生大量氯气。
①氯酸钠由氯元素、钠元素和氧元素组成。
②查得相关数据如下表所示：
请你分析，分别使用铁、铝、镁作燃料，产生相同热量所需的金属质量从大到小的顺序是铁＞镁＞铝。
(2)某种氧烛选用镁粉作燃料。镁粉与氧气反应的文字表达式是镁+氧气${\xlongequal{点燃}}$氧化镁。产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是若镁粉过多，温度过高，会产生大量氮气，导致收集到的氧气不纯（或镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气）(写一条)。

(3)氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间(放氧时间)和外壳的温度。研究人员分别测试了无填充材料、填充隔热材料A和填充隔热材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图2所示。根据图2，氧烛应选择填充隔热材料B(填“A”或“B”)，理由是填充隔热材料B能够更好地防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。

答案： 1.（1）①氧 ②铁＞镁＞铝 （2）镁+氧气${\xlongequal{点燃}}$氧化镁 若镁粉过多，温度过高，会产生大量氮气，导致收集到的氧气不纯（或镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气）（3）B 填充隔热材料B能够更好地防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间

2. 研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。
活动一：探究制氧原理
已知植物汁液可作过氧化氢制氧的催化剂。为比较菠菜汁液、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，用图1装置进行实验，在相同条件下，把过氧化氢溶液与不同汁液混合，比较产氧10mL所需的时间，实验结果如下表所示。

（1）写出检查图1装置气密性的操作、现象及结论：连接仪器，将注射器活塞向下推，松手后，若活塞回到原位，则装置气密性良好。
（2）实验Ⅰ中x的值为2.0。
（3）分析表中的实验结果，得到的结论是在其他条件相同的情况下，用花生汁液作过氧化氢制氧的催化剂时，产氧速率最快。
（4）欲探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，请设计实验方案：控制其他条件相同，在不同温度下将过氧化氢溶液与花生汁液混合，比较生成相同体积的氧气所需的时间。
活动二：自制简易鱼泵
研究小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。


（5）基于家用鱼缸供氧需求，对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢制氧催化剂的优点是材料易得，使用后易处理；比较图2和图3，图3装置的优点是可以控制液体的滴加速率，从而控制反应速率。
（6）选用图3所示鱼泵，用过氧化氢溶液与植物汁液为鱼缸供氧，植物汁液应放置于塑料瓶2（填“塑料瓶1”或“塑料瓶2”）中。
（7）已知过氧化氢溶液不稳定，研究小组需探究其他制氧原理。在相同条件下，将240g过碳酸钠分别与不同量的水混合，测定结果如图4。

原理：过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢；过氧化氢→水+氧气。
结合图4，若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧，请提出使用建议：往过碳酸钠中一次性加入2～3倍质量的水。

答案： 2.（1）连接仪器，将注射器活塞向下推，松手后，若活塞回到原位，则装置气密性良好 （2）2.0 （3）在其他条件相同的情况下，用花生汁液作过氧化氢制氧的催化剂时，产氧速率最快 （4）控制其他条件相同，在不同温度下将过氧化氢溶液与花生汁液混合，比较生成相同体积的氧气所需的时间 （5）材料易得，使用后易处理 可以控制液体的滴加速率，从而控制反应速率 （6）塑料瓶2 （7）往过碳酸钠中一次性加入2～3倍质量的水