《2025年新课程实践与探究丛书九年级化学上册鲁教版》

【拓展广角】
6. 甲醛（CH₂O）是空气污染物，石墨负载MnO₂催化甲醛氧化的原理如图所示：
（流程图：CH₂O在石墨负载MnO₂复合材料催化下与O₂反应生成CO₂和H₂O）
（1）甲醛中碳、氧元素的质量比为______。图中含氧元素质量分数最大的化合物是______（填化学式）。
（2）抽取某室内空气样品$2\,m^3$，将其所含甲醛充分氧化（$CH_2O + O_2\xlongequal{催化剂}H_2O + CO_2$），产生CO₂的质量为0.44mg，则1m³该空气样品中甲醛的质量是______，甲醛含量是否超标？______（最大限值为$0.08\,mg/m^3$）。
（3）不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图所示，则效果最好的是______（填对应曲线字母）。以单位时间内甲醛转化为CO₂的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO₂与β-MnO₂催化的速率比为______。

答案： （1）3∶4；H₂O
解析：甲醛中C、O质量比$12:16=3:4$；图中化合物有CH₂O、CO₂、H₂O，氧元素质量分数：CH₂O≈53.3%、CO₂≈72.7%、H₂O≈88.9%，最大为H₂O。
（2）0.15mg；超标
解析：设甲醛质量为x，$CH_2O \sim CO_2$，$\frac{30}{44}=\frac{x}{0.44\,mg}$，解得$x=0.3\,mg$，1m³含$0.3\,mg÷2=0.15\,mg＞0.08\,mg/m^3$，超标。
（3）c；8∶9
解析：曲线c在较低温度下转化率最高，效果最好；100℃时γ-MnO₂（曲线b）转化率约80%，β-MnO₂（曲线c）约90%，速率比80:90=8:9。

跨学科实践活动3 基于绿色化学探究实验室氧气的原理
Ⅰ. 工业制氧
将空气除尘净化、加压、降温、蒸发可以制得大量液态氧气。
（1）常温常压下，氧气的沸点比氮气的沸点______（填“高”或“低”）。
（2）工业制氧的原料中______（填“含有”或“不含有”）氧分子。
Ⅱ. 实验室制氧
实验室里现有KMnO₄、MnO₂、H₂O₂溶液以及下列装置。
（装置图：A固固加热型、B固液不加热型、C向上排空气法、D排水法、E向下排空气法、F双孔塞集气瓶）
（3）仪器①的名称是______。
（4）利用H₂O₂溶液制取并收集一瓶较为纯净的O₂，需选择的装置有______（从A~E中选择）。若要测量生成氧气的体积应把F装置的______（填“a”或“b”）端接入量筒。

答案： （1）高
解析：氧气沸点-183℃，氮气-196℃，氧气沸点高。
（2）含有
解析：工业制氧原料是空气，空气中含有O₂分子。
（3）分液漏斗
解析：仪器①为带有活塞的漏斗，名称是分液漏斗。
（4）B、D；b
解析：H₂O₂制氧为固液不加热，选B；收集纯净O₂用排水法D；F装置测量体积时，气体从b端进入，水从a端压入量筒。