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文檔簡介
2025年鹽城中考化學(人教版)總復習第二部分
專題強化
《專題35基于特定需求設計和制作簡易供氧器
》3.會根據功能需求選擇合適材料,如密封性能好的塑料制作儲氧容器,了解材料基本加工方法,如切割、焊接等,完成簡易裝置組裝。復習目標:1.理解氣體壓強、流速等物理概念,能夠運用它們設計氣體流動和儲存結構,確保氧氣穩定輸出。2.掌握制取氧氣的化學反應原理,如過氧化氫分解等,能正確選擇和使用化學試劑進行氧氣制備,并控制反應速率,保障供氧持續穩定。4.在制作簡易供氧器過程中,感受科學知識在生活實際中的應用,激發對物理、化學學科的興趣,培養主動探索科學的熱情。學會與他人溝通交流、分工協作,增強團隊意識和責任感,共同攻克難題.1、氧氣的物理性質顏色氣味狀態密度(標準狀況)溶解性沸點熔點-218℃無色無味氣體1.429g/L,比空氣略大不易溶于水-183℃
工業生產的氧氣,一般加壓貯存在藍色鋼瓶中。三態:氧氣(無色)→液氧(淡藍色)→固態氧(淡藍色)
知識梳理一.知識回顧2、氧氣的化學性質(1).氧氣的檢驗操作:把帶有火星的木條插入盛有氧氣的集氣瓶中,觀察木條是否復燃。現象:帶有火星的木條在氧氣中能夠復燃結論:該氣體是氧氣注意:氧氣的檢驗與驗滿的區別有一瓶氧氣如何檢驗是否收集滿將一根帶火星的木條放在集氣瓶口,若復燃則氧氣已集滿。白
變渾濁
(2)物質在空氣和氧氣中的燃燒現象的比較淡藍
藍紫
有刺激性
黑
水
細沙
白
煙
(1)、實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣
②藥品:
①反應原理:2KMnO4=====加熱K2MnO4+MnO2O2+高錳酸鉀(暗紫色固體)溶于水形成紫色溶液↑3.氧氣的制取儀器安裝順序:自下而上,從左到右注意事項:加熱固體時,試管口略向下傾斜試管口塞棉花等氣泡連續均勻冒出時開始收集鐵夾夾在試管的中上部藥品平鋪于試管底部要先預熱再用酒精燈外焰加熱導管剛露出膠塞③、裝置:固體物質加熱制取氣體的裝置
排水法收集④操作步驟a.連接儀器,檢查裝置的氣密性查裝定點收離熄g.熄滅酒精燈b.裝入藥品c.將試管固定在鐵架臺上d.用酒精燈先預熱再給藥品固定加熱e.等氣泡連續均勻冒出時,開始收集氣體f.實驗結束時,將導管撤出水面茶莊定點收利息注意“先后”注意“先后”b、鐵夾應夾在距試管口1/3處;c、試管口應略向下傾斜;d、導氣管伸入試管不能太長;e、用高錳酸鉀制氧氣,試管口需放一團棉花;f、用向上排空氣法收集氣體時,導氣管要伸入集氣瓶底?g、用排水法收集結束時先撤導管再停止加熱?(防止冷凝水倒流炸裂試管)(便于氣體導出)(防止高錳酸鉀隨氧氣進入導管而使導管堵塞)(目的排盡裝置內空氣)(防止因壓強減小,水倒吸入試管內,引起試管炸裂)a、藥品要平鋪在試管底部以使其均勻受熱;
⑤注意事項(2)、實驗室分解過氧化氫制氧氣
②藥品:
①原理:2H2O2====2H2O+O2MnO2過氧化氫
二氧化錳↑分液漏斗錐形瓶導管長頸漏斗
③發生裝置固體和液體反應不需要加熱制取氣體的裝置使用長頸漏斗時,長頸漏斗的末端必須插入液體中,防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出,所以必須液封(分液漏斗就不必)。
④收集裝置排水法向上排空氣法b.檢查裝置的氣密性:夾緊彈簧夾,向長頸漏斗內加水(至形成水柱,一段時間后,水柱不下降,則氣密性良好。)或形成一段穩定的水柱,則氣密性良好。a.連接好儀器;d.氣泡連續均勻冒出時收集氣體。c.向錐形瓶中加入二氧化錳固體,塞好帶有長頸漏斗(或分液漏斗)和導管的橡皮塞,向長頸漏斗中加入過氧化氫溶液;
⑤.操作步驟:
⑥注意事項a.裝藥品時,先向錐形瓶中加二氧化錳,后向長頸漏斗中加過氧化氫.b.長頸漏斗的下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出.c.長頸漏斗可用分液漏斗代替,這樣可以控制反應速率,還可用注射器;
②.藥品:
①.原理:
2KClO3
=====2KCl+3O2二氧化錳
氯酸鉀
(3).
加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物
白色顆粒狀粉末
↑儀器安裝順序:自下而上,從左到右注意事項:加熱固體時,試管口略向下傾斜等氣泡連續均勻冒出時開始收集鐵夾夾在試管的中上部藥品平鋪于試管底部要先預熱再用酒精燈外焰加熱導管剛露出膠塞③、裝置:固體物質加熱制取氣體的裝置
排水法收集④操作步驟a.連接儀器,檢查裝置的氣密性查裝定點收離熄g.熄滅酒精燈b.裝入藥品c.將試管固定在鐵架臺上d.用酒精燈先預熱再給藥品固定加熱e.等氣泡連續均勻冒出時,開始收集氣體f.實驗結束時,將導管撤出水面茶莊定點收利息注意“先后”注意“先后”b、鐵夾應夾在距試管口1/3處;c、試管口應略向下傾斜;d、導氣管伸入試管不能太長;e、用向上排空氣法收集氣體時,導氣管要伸入集氣瓶底?f、用排水法收集結束時先撤導管再停止加熱?(防止冷凝水倒流炸裂試管)(便于氣體導出)(目的排盡裝置內空氣)(防止因壓強減小,水倒吸入試管內,引起試管炸裂)a、藥品要平鋪在試管底部以使其均勻受熱;
⑤注意事項二、基于特定需求設計簡易供氧器(一)明確需求1.使用人群(1)高原反應患者:在高海拔地區,氧氣含量較低,容易出現頭痛、呼吸困難等高原反應癥狀,使用供氧器可緩解這些癥狀。(2)肺纖維化患者:這類患者肺部組織逐漸硬化和纖維化,導致呼吸困難,需要使用供氧器來承擔部分肺的功能。(3)心力衰竭患者:心臟無法有效地泵血,導致身體缺氧,使用供氧器可以幫助緩解缺氧問題。(4)心肺功能不佳者:如患有心力衰竭、冠心病等疾病,心臟和肺部的功能減弱,導致氧氣供應不足,使用供氧器可改善缺氧狀況。(5)呼吸系統疾病患者:如慢性阻塞性肺疾病、哮喘、肺炎等,呼吸系統受損,影響氧氣攝入,使用供氧器有助于緩解呼吸困難。(6)孕婦:隨著孕期進展,孕婦對氧氣的需求增加,適當吸氧有益胎兒發育。(7)老年人:身體機能下降,部分老年人可能存在缺氧情況,使用供氧機能提高生活質量。(8)長期駕車人群:在長時間駕車過程中使用供氧器可以緩解疲勞,保證駕車安全。(9)腦力透支人群:如學生、白領等,使用供氧器可以防止頭暈嘔吐、氣短、胸悶,使頭腦清醒,注意力集中。(10)工作壓力大的人:使用便攜式供氧器可以緩解神經緊張,保持旺盛精力。2.
使用場景(1)
醫療急救:在手術室、重癥監護室和救護車等醫療急救環境中,供氧器是必不可少的設備,能夠在緊急情況下迅速為患者提供充足的氧氣,支持生命維持系統,為搶救患者爭取寶貴的時間。(2)高原生活:在高原地區,由于氣壓低、空氣稀薄,人體容易出現缺氧癥狀。供氧器可以幫助居民和游客緩解高原反應,維持正常的生理功能,提高生活質量和工作效率。(3)密閉空間作業:在潛水、礦井、地下工程等密閉空間作業環境中,空氣流通不暢容易導致氧氣含量不足。供氧器能夠持續為作業人員提供足夠的氧氣,保障他們的生命安全和健康。(4)特殊工業生產:在某些特殊工業生產過程中,如冶煉、化工等,會產生大量有害氣體和粉塵,嚴重污染空氣。供氧器能夠提供清潔的氧氣,降低有害氣體對人體的危害。(5)戶外運動和旅行:便攜式供氧器如4L背包式氧氣瓶適用于高海拔登山、旅游等活動,可以緩解高原反應帶來的缺氧癥狀。此外,戶外運動如徒步、騎行等,當身體感到疲勞或缺氧時也可以使用。(6)航天領域:在航天領域,航天員依賴供氧設備來維持生命活動。飛機供氧系統則是在高空飛行或應急狀況下保證乘員用氧的個體防護裝備。(二)選擇制氧原理1.從實驗室制取氧氣的原理出發進行選擇,考慮因素包括反應條件是否容易達到、反應物是否容易獲取、成本高低、是否環保等。(1)雙氧水(過氧化氫)和二氧化錳制氧氣:反應條件是常溫,反應速率適中,二氧化錳作為催化劑能加快反應進行,且產物是水和氧氣,比較環保。但過氧化氫溶液運輸儲存不太方便,且高濃度的過氧化氫溶液具有一定的腐蝕性
。2H2O2====2H2O+O2↑MnO2(2)加熱高錳酸鉀:該反應需要加熱,對設備有一定要求,操作相對復雜,且高錳酸鉀價格相對較高,反應后剩余的固體產物處理較麻煩。(3)過碳酸鈉、水和二氧化錳:過碳酸鈉是固體且較穩定,反應條件是常溫,產物環保
。但水溫高低會影響供氧時間,一般水溫高時,反應速率快,供氧時間短,但總出氧量不會減少。2.除實驗室常見制氧原理外,還可了解一些其他制氧方法(1)電解水制氧但此方法消耗大量電能,成本較高,不適合簡易供氧器。
水氫氣+氧氣(H2O)(H2)(O2)通電(2)些化學制氧劑,如氧燭(主要成分氯酸鈉等,類似氯酸鉀制取氧氣原理分解產生氧氣
),在特定場景下有應用。(三)確定制氧劑的種類和用量1.制氧劑種類:根據所選制氧原理確定制氧劑,如選雙氧水和二氧化錳制氧,制氧劑就是過氧化氫溶液和二氧化錳;選過碳酸鈉制氧,制氧劑就是過碳酸鈉和二氧化錳。2.定量計算:依據化學方程式進行計算。以過氧化氫分解制氧為例,如果需要制取一定體積(設為V)的氧氣,先根據氧氣的密度(設為ρ)將體積換算成質量m=ρV,再根據化學方程式2H2O2====2H2O+O2↑中過氧化氫與氧氣的質量比(34:32),計算出所需過氧化氫的質量。再根據過氧化氫溶液的濃度,計算出所需過氧化氫溶液的體積。同理,對于其他制氧原理也可通過類似方法計算制氧劑用量。MnO2(四)設計裝置1.參考實驗室制取氧氣裝置
(1)固液不加熱型裝置改進:若選用雙氧水和二氧化錳或過碳酸鈉和二氧化錳制氧,可參考實驗室固液不加熱型制取氧氣裝置。將反應容器改為密封性好、便于攜帶的塑料瓶或小型反應倉;用注射器代替長頸漏斗,可精確控制液體試劑的加入量,從而控制反應速率;用導管連接反應容器和出氣口,確保氧氣能順利導出
。(2)考慮氣體凈化和加濕:從人體生理需求角度考慮,制取的氧氣最好進行凈化和加濕??稍黾右粋€過濾倉,內裝半瓶水,起到過濾雜質、提純氧氣和加濕的作用
。氧氣從過濾倉底部進入,通過水后從上方導管導出,這樣既可以通過觀察氣泡冒出的速率判斷氧氣生成的速率,又能使氧氣更濕潤,更有利于人體呼吸。在設計時要注意導管的連接方式,如過濾倉中,進氣的導管應伸入液面以下,出氣導管在液面以上。2.從工程技術角度優化
(1)
裝置的便攜性:選擇輕便、易攜帶的材料制作供氧器主體,如輕質塑料等;設計合理的外形和尺寸,方便使用者攜帶和操作,如制作成背包式、手持式等。(2)安全性:確保裝置密封良好,防止氧氣泄漏;對于反應可能產生熱量的情況,要考慮散熱措施,避免發生危險;使用的材料要無毒無害,不會對人體造成傷害。(3)穩定性:保證裝置在使用過程中放置平穩,不會輕易傾倒,可設計穩定的底座或固定裝置。三、制作與測試(一)動手制作1.根據設計草圖,準備所需材料和工具,如塑料瓶、注射器、吸管、輸液管、二氧化錳、過氧化氫溶液(或其他制氧劑)等。
2.按照設計方案進行組裝,先安裝反應倉,將制氧劑放入反應倉內,連接好導管;再安裝過濾倉,加入適量的水,連接好與反應倉和出氣口的導管。在組裝過程中要注意各部件的連接緊密性,確保裝置不漏氣。3.對制作好的簡易供氧器進行初步檢查,查看各部件連接是否牢固,裝置是否有損壞等情況。(二)測試1.氧氣生成測試:向反應倉中加入適量的液體制氧劑(如過氧化氫溶液),觀察是否有氣泡產生,若有氣泡產生,說明有氧氣生成??蓪Щ鹦堑哪緱l放在出氣口,若木條復燃,證明產生的氣體是氧氣。
2.氧氣流量測試:可以通過觀察過濾倉中氣泡冒出的速率來大致判斷氧氣流量。如果氣泡冒出過快或過慢,可通過調整制氧劑的加入量(如用注射器控制過氧化氫溶液的注入量)或更換不同孔徑的導管來調節氧氣流量。3.供氧效果測試:模擬實際使用場景,讓使用者佩戴供氧器,感受供氧效果。如觀察使用者的呼吸是否變得順暢,頭暈、乏力等缺氧癥狀是否得到緩解等
。同時,也可以使用一些專業的檢測設備,檢測輸出氧氣的濃度、流量等參數,看是否符合設計要求。(三)反思與改進1.根據測試結果,分析簡易供氧器存在的問題。如氧氣生成量不足,可能是制氧劑用量不夠或反應速率過慢;氧氣流量不穩定,可能是裝置連接不緊密或控制部件有問題;供氧效果不理想,可能是氧氣濃度不夠或裝置設計不合理等。
2.針對存在的問題提出改進措施。若氧氣生成量不足,可以適當增加制氧劑的用量或更換更高效的催化劑;若氧氣流量不穩定,檢查并重新連接裝置各部件,確保密封性良好,或者更換質量更好的控制部件(如注射器);若供氧效果不理想,優化裝置的結構,增加氣體凈化和加濕的效果,提高氧氣的純度和舒適度。3.對改進后的簡易供氧器再次進行測試,不斷重復反思與改進的過程,直到簡易供氧器能夠滿足設計需求,達到較好的使用效果。經典例題例1.(2024廣西)潛水員水下作業時需要攜帶氧氣瓶,這是因為氧氣(
)A.無色B.無味C.能供給呼吸D.密度比空氣大【解析】潛水員水下作業攜帶氧氣瓶是因為氧氣能供給呼吸,與氧氣的無色、無味、密度比空氣大等性質無關。C例2.(2024江蘇蘇州)閱讀下列材料,回答下列小題:高錳酸鉀(KMnO?)是一種受熱或見光易分解的晶體,可用于實驗室制取氧氣,反應原理為2KMnO?=K?MnO?+MnO?+O?↑。KMnO?溶液可用作消毒劑。下列物質中屬于氧化物的是(
)A.KMnO?B.K?MnO?C.MnO?D.O?【解析】氧化物是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物。A選項KMnO?由鉀、錳、氧三種元素組成,不是氧化物;B選項K?MnO?由鉀、錳、氧三種元素組成,不是氧化物;C選項MnO?由錳、氧兩種元素組成,是氧化物;D選項O?由一種元素組成,是單質,不是氧化物。C例3.(2024江蘇揚州)實驗室用制取并用排水集氣法收集較純凈的O?。下列實驗操作的先后順序合理的是(
)A.檢查裝置氣密性時,先用手握住試管,再將導管的一端伸入水中B.先向試管中加入固體,再檢查裝置氣密性C.實驗時,先將導管伸入集氣瓶中,再點燃酒精燈D.氣體收集完畢后,先將導管移出水面,再熄滅酒精燈【解析】A選項,檢查裝置氣密性時,應先將導管一端伸入水中,再用手握住試管,故A錯誤;B選項,應先檢查裝置氣密性,再加入固體,故B錯誤;C選項,應先點燃酒精燈,等氣泡連續均勻冒出時再將導管伸入集氣瓶,故C錯誤;D選項,氣體收集完畢后,先將導管移出水面,再熄滅酒精燈,防止水倒吸,故D正確。D例4.(2024廣西)下列關于實驗室制取氧氣的說法正確的是(
)A.用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口應略向上傾斜B.用排水法收集氧氣時,導管口剛有氣泡冒出就開始收集C.用過氧化氫制取氧氣時,二氧化錳是反應物D.用氯酸鉀制取氧氣時,需要加熱【解析】A選項,用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口應略向下傾斜,防止冷凝水倒流使試管炸裂,A錯誤;B選項,用排水法收集氧氣時,應等導管口氣泡連續均勻冒出時再開始收集,否則收集的氧氣不純,B錯誤;C選項,用過氧化氫制取氧氣時,二氧化錳是催化劑,不是反應物,C錯誤;D選項,用氯酸鉀制取氧氣時,需要加熱,D正確。D例5.(2024黑龍江牡丹江)實驗室制取氧氣的下列操作正確的是(
)A.組裝好裝置后,先裝藥品再檢查裝置氣密性B.用排水法收集氧氣時,集氣瓶裝滿水后倒放在水槽中C.用向上排空氣法收集氧氣時,將帶火星的木條伸入集氣瓶內驗滿D.用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集,實驗結束時先熄滅酒精燈再移導管【解析】A選項,應先檢查裝置氣密性,再裝藥品,A錯誤;B選項,用排水法收集氧氣時,集氣瓶裝滿水后倒放在水槽中,B正確;C選項,用向上排空氣法收集氧氣時,應將帶火星的木條放在集氣瓶口驗滿,C錯誤;D選項,用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集,實驗結束時應先移導管再熄滅酒精燈,防止水倒吸使試管炸裂,D錯誤。D例6.(2024天津)下列關于氧氣制取的說法正確的是(
)A.工業上用分離液態空氣法制取氧氣,屬于化學變化B.實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣,可選用裝置C.實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,不需要加熱D.實驗室用氯酸鉀制取氧氣,二氧化錳是催化劑【解析】A選項,工業上用分離液態空氣法制取氧氣,是利用液氧和液氮的沸點不同,屬于物理變化,A錯誤;B選項,題干未提及具體裝置,無法判斷,B錯誤;C選項,實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,需要加熱,C錯誤;D選項,實驗室用氯酸鉀制取氧氣,二氧化錳是催化劑,D正確。C例7.(2024河南)實驗室制取氧氣的過程中,一定發生化學變化的是(
)A.檢查裝置氣密性B.加熱藥品C.收集氧氣D.氧氣驗滿【解析】A選項,檢查裝置氣密性,沒有新物質生成,屬于物理變化,A錯誤;B選項,加熱藥品制取氧氣,有新物質氧氣生成,屬于化學變化,B正確;C選項,收集氧氣,只是將氧氣收集起來,沒有新物質生成,屬于物理變化,C錯誤;D選項,氧氣驗滿,是利用氧氣的助燃性,沒有新物質生成,屬于物理變化,D錯誤。B例8.(2024湖南模擬)某同學在跨學科實踐活動中制作了一個簡易供氧器,如圖所示。下列關于該簡易供氧器的說法不正確的是(
)A.反應倉中的液體藥品可
水
以是過氧化氫溶液
過濾倉反應倉
B.該裝置可以隨時調控產生氧氣的速率C.過濾倉中氣泡的多少可以判斷氧氣排出的快慢
D.過濾倉利用氧氣不易溶于水的性質,使氧氣濕潤【解析】A.反應倉中的藥品可以是過氧化氫溶液和二氧化錳,反應時不需要加熱,發生裝置屬于固液不加熱型,A選項正確;B.若用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,需要加熱,該裝置沒有加熱儀器,不適合,B選項錯誤;C.氧氣不易溶于水,所以能從過濾倉中逸出,C選項正確;D.產生氧氣越多,過濾倉中氣泡越多,所以可根據過濾倉中氣泡的多少,來判斷氧氣產生的快慢
,D選項正確。答案:B。B例9.(2024江蘇南京中考模擬)以下是某興趣小組設計的簡易供氧器,下列有關說法錯誤的是(
)A.該裝置利用的原理是化學反應產生氧氣,若反應倉中是過氧化氫和二氧化錳,過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣B.此供氧器可以用于醫療急救,能快速提供一定量的氧氣C.裝置中過濾倉里的水主要作用是對產生的氧氣進行洗滌和加濕,使氧氣更適合人體呼吸D.若反應倉中使用的是高錳酸鉀,也能達到快速制取氧氣的目的,不需要棉花團【解析】A選項,該裝置利用化學反應制氧,如過氧化氫在二氧化錳催化下分解,正確;B選項,簡易供氧器可在一定程度上用于醫療急救提供氧氣,正確;C選項,過濾倉水可洗滌和加濕氧氣,正確;D選項,高錳酸鉀制取氧氣時,試管口需放棉花團,防止固體粉末進入導管,該說法錯誤。答案:D。D例10.(2024北京模擬)在設計制作簡易供氧器的跨學科實踐活動中,某小組同學提出以下觀點,其中正確的是(
)A.可以用加熱氯酸鉀制取氧氣,因為該反應不需要催化劑B.選擇制氧劑時,只需要考慮制氧的速率C.從物理學角度,要考慮供氧器的便攜性和裝置密封性D.制作時不需要考慮成本,只要能制出氧氣就行【解析】A選項,加熱氯酸鉀制取氧氣需要二氧化錳作催化劑,A錯誤;B選項,選擇制氧劑不僅要考慮制氧速率,還要考慮反應條件、產物是否環保、儲存穩定性等,B錯誤;C選項,從物理學角度,供氧器的便攜性方便使用者攜帶,裝置密封性良好能保證氧氣不泄漏,C正確;D選項,實際制作時需要考慮成本,否則不具有實用性,D錯誤。C例11.(2024上海模擬)某同學在基于特定需求設計和制作簡易供氧器時,記錄了以下實驗操作和現象,其中不合理的是(
)A.選用雙氧水和二氧化錳制氧氣,加入二氧化錳后,迅速產生大量氣泡B.為了使氧氣更濕潤,在導出氧氣的導管中間連接一個盛有水的洗氣瓶C.用帶火星的木條檢驗氧氣時,木條沒有復燃,認為一定沒有制出氧氣D.組裝裝置時,檢查裝置氣密性,用手緊握容器外壁,觀察到導管口有氣泡冒出【解析】A選項,雙氧水在二氧化錳催化下會迅速分解產生氧氣,有大量氣泡,A合理;B選項,氧氣通過盛水的洗氣瓶可被濕潤,B合理;C選項,木條沒有復燃,可能是氧氣濃度不夠,不一定是沒制出氧氣,C不合理;D選項,用手緊握容器外壁檢查裝置氣密性,若導管口有氣泡冒出,說明裝置氣密性良好,D合理。C例12.(2024廣州模擬)在“基于特定需求設計和制作簡易供氧器”項目中,以下關于制氧原理選擇的說法正確的是(
)A.加熱高錳酸鉀制氧,因為產物無污染B.選擇水通電分解制氧,操作簡單C.考慮用過氧化氫和二氧化錳制氧,反應在常溫下進行D.用氯酸鉀和二氧化錳加熱制氧,原料成本最低【解析】A選項,加熱高錳酸鉀制氧產物有錳酸鉀、二氧化錳,并非無污染,A錯誤;B選項,水通電分解制氧需要通電,操作不簡單,B錯誤;C選項,過氧化氫在二氧化錳催化下常溫即可反應制氧,方便操作,C正確;D選項,原料成本高低需綜合多種因素,且題干未給出相關成本對比信息,不能得出氯酸鉀和二氧化錳加熱制氧原料成本最低的結論
,D錯誤。CA【解析】A、若輸出氧氣的管道堵塞,容器內的氣壓會逐漸增大,可能引起爆炸,要防止輸出氧氣的管道堵塞,避免引發安全事故,正確:B、制氧劑不一定只能是過氧化氫溶液和二氧化錳,其他能產生氧氣的物質組合也可以,只要是反應物是固體與液體混合,反應條件是不需加熱,錯誤。C、加濕過濾倉中水的作用是對氧氣進行加濕,根據加濕過濾倉水中氣泡的多少,觀察氧氣的輸出速率,而不是控制反應速率,錯誤。D、圖乙用作加濕過濾倉時,氧氣的密度小于水,a管與病人相連,這樣可以保證氧氣經過水的加濕后再被病人吸入,錯誤。故選A.例14.化學興趣小組開展了“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。圖甲為供氧器的工作原理,下列說法正確的是()A.要防止輸出氧氣的管道堵塞,避免引發安全事故
B.制氧劑只能是過氧化氫溶液和二氧化錳
C.加濕過濾倉中水的作用是控制反應速率
D.圖乙用作加濕過濾倉時,b管與病人相連例15.某興趣小組設計出的簡易供氧器如圖,下列說法錯誤的是(
)A.反應倉的藥品可以是過氧化氫溶液和二氧化錳B.加濕倉的目的是濕化氧氣,減少對鼻腔的刺激C.通過觀察加濕倉排出氣泡的量確定是否需要添加藥品D.該裝置具有的優點是即用即反應、隨停即可?!窘馕觥緼、反應倉中為固液常溫下制取氧氣,可以為過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣,故反應倉中的液體藥品可以是過氧化氫溶液,故A正確;B、氧氣不易溶于水,加濕過濾倉利用氧氣不易溶于水的性質,使氧氣濕潤,故B正確;C、氣體不易溶于水,可通過單位時間內氣泡的多少判斷氣流的速度,則可以根據加濕過濾倉中氣泡的多少,可以判斷氧氣排出的快慢,故C正確;D、該裝置中的加入藥品后直接大面積接觸,因此該裝置不可以隨時調控產生氧氣的速率,故D錯誤。故選:D。D例16.標準狀況下,氧氣的密度為1.43g/L,如果要供給正常健康人連續吸氧10分鐘,制氧的氣流量約為350mL/min,產生的氧氣純度約為99.5%,大約需要過氧化氫多少克解:產生氧氣的質量=1.43g/L×10min×0.35L/min×99.5%
≈5g設大約需要過氧化氫的質量為x。2H2O22H2O+O2↑
68x325gx=10.6g答:大約需要過氧化氫的質量為10.6g。例17.探究相同濃度的FeC13溶液和CuSO4溶液對H2O2分解的催化效果【定性研究】(1)圖甲,可通過觀察
來定性比較兩者的催化效果。【定量研究】(2)圖乙,實驗前檢查該裝置氣密性的方法是
。要定量比較兩者的催化效果,可測量
?!緦嶒炌卣埂坎殚嗁Y料得知:除了止述幾種物質可以做過氧化氫溶液分解的催化劑外,CuO、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是
(填序號)。A.不用催化劑過氧化氫溶液就不能分解B.同一個化學反應可以有多種催化劑,同一物質也可以做不同反應的催化劑C.催化劑只能加快化學反應的速率
D.某同學用氯酸鉀制氧氣時,誤將高錳酸鉀當作MnO2一起加熱,結果發現反應速率和氧氣的產量均增加了,故催化劑還可以增加生成物的質量?!窘馕觥浚?)比較兩種物質對過氧化氫分解速率的影響,可以觀察二者產生氣泡的速率;故填:產生氣泡的速率;(2)檢查該裝置的氣密性,可先將分液漏斗的活塞關閉,然后用雙手緊握錐形瓶的外壁,然后觀察注射器的活塞是否向外移動,若向外移動,說明該裝置的氣密性是良好的;催化劑的催化效果越好,反應產生氣體的速率越快,可通過測量產生等體積的氧氣所需要的時間來分析,所需時間越短,催化效果越好;故填:先將分液漏斗的活塞關閉,然后用雙手緊握錐形瓶的外壁,然后觀察注射器的活塞是否向外移動,若向外移動,說明該裝置的氣密性是良好的;產生等體積的氧氣所需要的時間;【實驗拓展】A.催化劑只是改變反應的速率,不用催化劑過氧化氫溶液也能分解,故錯誤;B.根據題目的信息可知同一個化學反應可以有多種催化劑,同一物質也可以做不同反應的催化劑,故B正確;C.催化劑不只是加快化學反應的速率,還能減慢化學反應的速率,故C錯誤;D.高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物中有二氧化錳作為反應的催化劑,故D錯誤;故填:B?!敬鸢浮浚?)產生氣泡的速率;(2)先將分液漏斗的活塞關閉,然后用雙手緊握錐形瓶的外壁,然后觀察注射器的活塞是否向外移動,若向外移動,說明該裝置的氣密性是良好的;產生等體積的氧氣所需要的時間;(3)B例18.老師和同學們在開展“基于特定需求設計和制作簡易供氧器”的跨學科實踐活動中設計和制作簡易供氧器(如圖1)。為了解決魚塘中氧氣不足的問題,養魚師傅向魚塘中撒一種微黃色的固體,咨詢得知,這種固體的主要成分是過氧化鈣(CaO2),同學們查閱資料發現過氧化鈣、過氧化鈉均能與水反應放出氧氣,12gNa2O2固體樣品和12gCaO2固體樣品與水作用生成氧氣(假設樣品中其他成分與水不反應)的質量與時間的關系如圖2所示。請根據上述信息回答下列問題:(1)圖1加濕倉中水的作用是_______________.(2)若給魚池持續增氧,應選的試劑為_________,理由是________________. (3)由圖2可知,12gCaO2固體樣品與水作用生成氧氣的質量為___g。(4)請計算該樣品中CaO2的質量分數。(寫出計算過程,結果保留至0.01%。已知:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑)【答案】(1)潤濕氧氣;(2)CaO2;產生氧氣的持續時間長,生成氧氣的量多;(3)2.22;(4)83.25%?!窘馕觥?1)氧氣不易溶于水,圖1加濕倉中水的作用是潤濕氧氣或方便監測氧氣流速。(2)若給魚池持續增氧,應選的試劑為CaO2,理由是產生氧氣的持續時間長,生成氧氣的量多。(3)由圖2可知,12gCaO2固體樣品與水作用生成氧氣的質量
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