《2025年名校课堂九年级化学全一册鲁教版广西专版》

4. [数字化实验]“氧立得”家用制氧机选择过碳酸钠作制氧剂，具有产氧量足、易携带、操作简单等特点，某兴趣小组对用过碳酸钠制氧气进行探究。
【设计和进行实验】
(1)定性认识过碳酸钠的制氧气原理。
【查阅资料】
过碳酸钠制氧气原理：
将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，发生如下两个反应：①过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢；②生成物继续分解制氧气。

(2)请写出${H_{2}O_{2}}$发生分解反应的化学方程式：2H₂O₂$\stackrel{MnO₂}{=}$2H₂O+O₂↑。
【实验分析】
(3)如图 1 所示操作，过碳酸钠溶于水会缓慢产生氧气，若要加快反应速率，需加入MnO₂(填化学式)；它在该反应前后的质量和化学性质不变。
(4)对比过氧化氢溶液制取氧气，过碳酸钠作家用制氧机制氧剂的优点有ABC(填字母)。
A. 过碳酸钠是固体且较稳定，易于携带
B. 过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放
C. 过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性
【设计和进行实验】
定量比较过碳酸钠与某浓度过氧化氢溶液的制氧气效率。
【查阅资料】
经计算产生$150\ mL$氧气，若用过氧化氢溶液制氧气，则需$9.11\ mL\ 5\%$的过氧化氢溶液和$0.2\ g$二氧化锰；若用过碳酸钠制氧气，则需$1.41\ g$过碳酸钠和$0.2\ g$二氧化锰，并加水至$9.11\ mL$。
运用控制变量法进行实验，测得前$20\ min$数据如图 2。

【数据分析】
(5)从制氧气效率分析，前2$min$两者制氧气效率相当。$2\sim20\ min$内，曲线变化趋势是：两种制氧剂产生的气体体积随着时间的增加而增加(填“增加”或“减小”)。
(6)已知某鱼缸养鱼需氧气流速在$7.5\ mL/min$左右更适合，依据图中信息判断选用过碳酸钠(填“过碳酸钠”或“$5\%$过氧化氢溶液”)作为制氧剂可达到以上要求。

答案： 4.
(1)不
$(2)2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$
$(3)MnO_{2} $化学性质
(4)ABC
(5)2 增加
(6)过碳酸钠