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跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器[答案P22]
1.基于高原旅行者设计和制作简易供氧器,需要满足的基本要求不包括(C)
A.制氧原材料价廉物美,方便携带
B.能持续供氧,供氧过程不产生有害气体
C.参加反应的相关化学物质必须易溶于水
D.设计气流阀门,调控气流速度
2.兴趣小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动。
(1)制氧原理与使用特点
制氧剂
化学方程式
使用特点
过氧化氢
2H2O22H2O+O2↑
液体,不稳定且有腐蚀性,不需加热
高锰酸钾
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
固体,反应需加热
过碳酸钠
(2Na2CO3·
3H2O2)
2Na2CO3·3H2O2===2Na2CO3
+3H2O2;2H2O22H2O+O2↑
固体,较稳定,不需加热
根据上表中的信息,选择过碳酸钠作为家用制氧剂的理由是②反应物是固体,较稳定,不需加热。
(2)制作简易供氧器
小组同学在教师指导下完成了自制供氧器的制作,装置示意图如图1所示。
①检验加湿仓导出的气体为O2的方法:将带有火星的小木条放在加湿仓出气口,若小木条复燃,说明是氧气(写出具体的操作、现象和结论)。
②兴趣小组对自制供氧器进行升级设计(装置示意图如图2所示),其优点为装置一体化、更便携(合理即可)(任写一条)。
(3)计算制氧量
实验室用过氧化氢溶液制O2,若3.4 gH2O2完全分解,理论上能制得O2的质量是多少?(根据该化学方程式计算,并写出计算过程)
解:设理论上能制得O2的质量是x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
3.4 g x
= x=1.6 g
答:理论上能制得O2的质量是1.6 g。
3.基于特定需求设计和制作简易供氧器。
(1)图1“加湿仓”中水的作用是吸收杂质并湿润氧气,便于观察制氧速率(合理即可),反应仓中A剂MnO2可以重复使用,理由是二氧化锰为该反应的催化剂,化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变。图中“O2通道”相当于下图中的B(填字母)。
(2)渔民养鱼时常采用化学增氧方法增加水中的氧气含量。已知过氧化钙、过氧化钠与水反应均生成氧气,小丽分别取10 g过氧化钙、10 g过氧化钠固体与足量水,生成氧气的质量与时间的关系如图2所示,选择过氧化钙作养鱼时的供氧剂更适宜的原因是BC (填字母)。
A.过氧化钙产生氧气速率快
B.过氧化钙产生氧气持续时间更长
C.相同质量的两种物质,过氧化钙产生氧气的量更多
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