九年级化学上册跨学科实践活动1 制作简易供氧器（分层练习）（原卷版）

跨学科实践活动1制作简易供氧器项目学习小组在学习了实验室制氧气之后，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，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出，药品B是一种黑色粉末状催化剂，回答1~2小题。1．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（）

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．注射器相当于分液漏斗2．下列与制作简易供氧器项目有关说法错误的是（）

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．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧3．项目学习小组在学习了实验室制氧气之后，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，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2，药品B是一种黑色粉末状催化剂。下列说法错误的是（）

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．注射器相当于分液漏斗4．下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是（）

A．反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰 B．使用前，加湿仓应注满水C．加湿仓类似于排水集气装置 D．加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质5．下图是实验小组用双氧水和二氧化锰自制的简易供氧器，该供氧装置工作时需要考虑的因素有（填序号）。①装置的气密性

②容器材质的承压能力

③双氧水浓度6．（2024·广东东莞·一模）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作中，小明抽取了制作简易供氧器试题。可供选择的实验药品有KMnO4、H2O2溶液、MnO2、过碳酸钠、蒸馏水等，部分相关实验装置如图所示。【资料】过碳酸钠遇水会分解产生Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水。【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热，说明该反应(填“放热”或“吸热”)；右瓶水中导管口有气泡冒出。【评价】右瓶中水的作用是。(写一个即可)7．（2024·山东烟台·一模）氧疗能起到较好的呼吸支持作用，纠正各种原因造成的缺氧。如右图中1.0版所示，利用饮料瓶、吸管等废旧物品制作简易供氧器。（1）通过观察1.0版洗气装置中的现象判断氧气的流速。（2）简易供氧器的迭代优化，从使用角度考虑，优化后3.0版供氧器的优点（写一点即可）。1．（2024·山西吕梁·三模）化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是（）

A．制氧剂可能是高锰酸钾B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置C．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连D．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率2．（2024·广东广州·二模）某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是（）

A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停3．学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。在研究了某品牌制氧机的装置原理（图1）后，利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。资料：制氧机反应原理请回答下列问题：(1)与真实产品对比，自制简易供氧器的加湿仓是图2中的装置①，其作用是。(2)为了更好的发展产品，小组成员做了多组实验研究对于不同人群及不同环境的药品用量，以便针对吸氧速度的不同要求提供不同的用量，实验数据见下表：药品用量和温度对反应速率的影响实验序号过碳酸钠的质量二氧化锰的质量收集100mL氧气所用的时间/s温度℃反应速率mL/s①10g0.3g36.59262.73②20g0.3g11.67268.56③1080.3g22414.54Ⅰ．比实验（填数字序号），可以发现当二氧化锰用量、温度保持相同时，过碳酸钠用量越大，收集相同体积氧气所用时间越短，反应速率越快。Ⅱ．对比实验①③，可以得到的实验结论是。4．（2024·福建·模拟预测）学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。活动一

如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成和。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。(1)反应仓中生成氧气，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（填字母）。A．可以通过气泡观察氧气生成的速率B．降低氧气温度C．加快氧气的生成(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是。(3)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的（选填“c”或“d”）导管。活动二

制作简易的家用制氧机(4)除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如：（写一条）。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图3），其中C瓶的作用相当于图1中的仓。(5)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气。5．化学小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。市售制氧器有三种：(1)一种为便携式制氧器，采用加压液化氧气储存。从微观角度解释便携式制氧器储存氧气的原理：。(2)一种为分子型家用制氧器，工作时气体变化的微观示意图如下：空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过。①请在方框中画出微粒图示。②分离过程中的变化属于(填“物理”或“化学”)变化。据上图所示工作原理推测氮分子比氧分子体积(填“大”或“小”)。(3)还有一种为化学制氧器“氧立得”如图1，工作原理如图2，将过碳酸钠和二氧化锰加入反应仓的水中，发生两个反应：；生成的继续分解产生氧气。图2中，可通过观察加湿过滤仓中判断氧气排出的速率。(4)反思与交流：家用制氧器用过碳酸钠而不用过氧化氢溶液的原因是______。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．过碳酸钠不用加入二氧化锰就能快速产生氧气6．“圆梦”学习小组开展了“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。请回答问题。I、探究反应原理（1）某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠和二氧化锰。已知过碳酸钠溶于水产生过氧化氢和碳酸钠。小组同学用图所示实验装置探究是否有氧气生成。观察到甲试管中有小气泡缓慢冒出，木条不复燃；乙试管中小气泡快速冒出，木条复燃。实验结论：有氧气生成且。Ⅱ、制作反应装置（2）学习小组的同学自己设计并制作了制氧机，如图所示。反应仓是氧气产生的场所。加湿过滤仓不能起到的作用是______（填字母序号）。A．洗气作用，滤去氧气中的杂质B．降低氧气的温度，提高氧气的湿度C．通过气泡观察氧气生成的速率D．加快生成氧气的速率III、选择合适供氧剂过氧化钙（）和过氧化钠（）均可做供氧剂。过氧化钙与水反应生成对应的碱和氧气、过氧化钠与过氧化钙的化学性质相似。10g过氧化钠固体和10g过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系如图所示。(6)为了解决鱼的吸氧问题，给鱼缸缓慢持续供氧，应选的供氧剂为。1．（2024·广东广州·一模）某校“我与化学”学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。同学们购买了市售家用制氧剂并进行相关的探究。I.探究制氧剂反应原理查阅说明书：制氧剂A是过碳酸钠固体，制氧剂B是二氧化锰。过碳酸钠(化学式Na2CO4)是白色颗粒状粉末，溶于水后会反应生成过氧化氢和碳酸钠，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生氧气。（1）学习小组计划组装一套氧气的制取与过滤的装置：①装置甲是O2发生装置，请从下列仪器中选出合适的仪器进行组装，需要用到的仪器有。(填字母)②装置乙中的蒸馏水有过滤杂质、提高氧气纯度的作用外，还能起到的作用是。(填字母)A．判断是否有氧气输出

B．加快氧气的生成速率C．增大氧气的产量

D．监测气体的流速Ⅱ.对制氧剂的选择探究吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究，并筛选合适的制氧剂。【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。【实验探究】在其他条件相同的前提下，以获得相同体积的氧气设计实验。实验一：溶质质量相等的四组过氧化氢的制氧效果对比。以做催化剂，记录并处理20min内数据，见图。实验二：1.41g过碳酸钠四种加水量的制氧效果对比。为与过氧化氢的制氧效果对比，实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据，见图。（2）从图中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是。（3）结合图中数据，制氧剂选择过碳酸钠的依据是。（4）对比过氧化氢溶液制取氧气，除了上述因素外，选过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是(写一点)。2．学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。如图家用“氧立得”牌制氧机。制氧剂药品：过氧化氢溶液、二氧化锰、过氧化钠、过碳酸钠等。【阅读资料】①过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，并放出热量。②过碳酸钠制氧气：过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下能持续放出高纯氧气并放热。③过碳酸钠是白色固体，化学式为：2Na2CO3·3H2O2【活动一】认识制氧机(1)观察窗的作用是。(2)加湿仓的作用是。【活动二】选择制氧剂实验一：过氧化氢小组设计图2实验装置，用不同浓度的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。(3)检查图2装置气密性的操作是。（假设导管末端口堵住）(4)过氧化氢制氧气的文字表达式。(5)分析图3中30%H2O2比25%H2O2产氧量少，可能的原因是。实验二：过碳酸钠往锥形瓶中加入一定量的过碳酸钠、0.2gMnO2，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理2