《2025年名校课堂九年级化学全一册沪教版》

项目学习小组在学习了实验室制取氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图。其中试剂A是过碳酸钠，遇水会分解出H₂O₂，试剂B是一种黑色粉末状催化剂，回答下面1～3的问题。

1. 氧气能供给呼吸，保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子。下列物质中含有氧分子的是(C)
A. 二氧化碳
B. 过氧化氢
C. 液态空气
D. 高锰酸钾
2. 生活用品可以代替一些化学仪器。本实验利用了塑料瓶、注射器、吸管、输液管等进行实验，在该实验中相关说法错误的是(C)
A. B是二氧化锰
B. 塑料瓶相当于锥形瓶
C. 吸管相当于玻璃棒
D. 输液管相当于导管
3. 下列关于制作简易供氧器项目的有关说法错误的是(B)
A. 乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
B. 输出的氧气可作为高能燃料
C. 根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
D. 该仪器可给鱼缸中的鱼供氧

答案： 1.C 2.C 3.B

4. 某品牌的“便携式供氧器”的反应原理为用A剂、B剂产生氧气，其中A剂为白色颗粒(2Na₂CO₃·3H₂O₂)，B剂为MnO₂，反应的符号表达式为$2Na₂CO₃·3H₂O₂\xrightarrow{MnO₂}Na₂CO₃+H₂O+O₂，$且该反应为放热反应，反应装置如图所示。

(1) 验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是将带有火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，证明为氧气。
(2) 过滤仓中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是通过气泡观察氧气生成的速率，同时降低氧气的温度。
(3) 下列关于“便携式供氧器”的说法不正确的是C(填字母)。
A. 加湿过滤仓利用氧气不易溶于水，来保持氧气湿润
B. 这个仪器还可以在夏天给鱼缸的鱼供氧，夏天鱼缸中溶解氧下降
C. 此仪器可用于医疗急救，也可用其产生的气体作燃料切割金属
D. 可根据加湿过滤仓中气泡的多少，来说明氧气排出的快慢

答案： 4.
(1)将带有火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，证明为氧气
(2)通过气泡观察氧气生成的速率，同时降低氧气的温度
(3)C

5. [项目式学习]兴趣小组开展“自制简易家庭供氧器”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供氧器的工作原理有两种：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1所示。则该供氧器制得的“氧气”属于混合物(填“纯净物”或“混合物”)，此过程发生的是物理(填“物理”或“化学”)变化。

(2) 化学试剂法：①从质量守恒的角度分析，你认为能够作为制氧剂的物质应满足的条件是物质组成中必须含有氧元素。②市场上销售的家用化学试剂供氧器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2Na₂CO₃·3H₂O₂，溶于水后能发生反应：$2Na₂CO₃·3H₂O₂\xrightarrow{MnO₂}Na₂CO₃+H₂O+O₂，$且该反应放热]。不采用高锰酸钾分解制取氧气的原因可能是反应需要加热。
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】利用图2装置设计如下表实验并记录0～20min量筒中水的体积。


(3) 检查图2装置气密性时，先堵住末端导管口，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) 分析图2装置中水的作用是通过测量进入量筒中水的体积间接测量锥形瓶中产生O₂的体积。
(5) 实验1中反应的符号表达式为H₂O₂\stackrel{MnO₂}{→}H₂O + O₂。
(6) 实验2中水的体积较合适的是9.1(填“1.41”或“9.1”)mL。
(7) 依据如图3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供氧器的制氧剂，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
(8) 小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图4装置。洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是AB(填字母)。

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
(9) 小组同学将自制简易家用供氧器在原版本的基础上经历了如图5所示的迭代优化，请写出改进后装置的一个优点：节省材料(合理即可)。

装置进行展示后得到了师生的好评。在跨学科实践活动中，同学们也学到了将化学、技术、工程融合解决实际问题的思路与方法。

答案： 5.
(1)混合物 物理
(2)物质组成中必须含有氧元素 反应需要加热
(3)不漏气
(4)通过测量进入量筒中水的体积间接测量锥形瓶中产生O₂的体积$ (5)H₂O₂\stackrel{MnO₂}{→}H₂O + O₂ (6)9.1 (7)②$过碳酸钠制取氧气的速率更快
(8)AB
(9)节省材料(合理即可)