2.某學(xué)習(xí)小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。已知某品牌制氧機(jī)的制氧劑為過碳酸鈉和二氧化錳,是過氧化氫與碳酸鈉的加合物,遇水后能產(chǎn)生氧氣,放出熱量。
?
【活動(dòng)一】認(rèn)識(shí)制氧機(jī)
(1)制氧機(jī)如圖1所示:外殼上留有觀察窗,以便觀察氧氣的產(chǎn)生速率和反應(yīng)進(jìn)程。制氧倉是反應(yīng)倉,是氧氣產(chǎn)生的場所。過濾加濕倉起到的作用是
。
A.洗氣作用,濾去氧氣中的各種雜質(zhì),通過洗滌確保氧氣的純度
B.降低反應(yīng)溫度,使反應(yīng)能夠平穩(wěn)進(jìn)行
C.使產(chǎn)生的氧氣具有一定的濕度,適合人們呼吸
D.通過氣泡觀察氧氣生成的速率
E.加快生成氧氣的速率
【活動(dòng)二】選擇制氧劑
過氧化氫也可以快速產(chǎn)生氧氣,為什么不選擇過氧化氫?過碳酸鈉是碳酸鈉和過氧化氫的加成化合物,它的制氧效率是否優(yōu)于過氧化氫?于是該興趣小組對(duì)兩者的制氧效率進(jìn)行探究,并篩選合適的制氧劑。
實(shí)驗(yàn)一:過氧化氫作為制氧劑
小組設(shè)計(jì)了圖2實(shí)驗(yàn)裝置,用表1中等質(zhì)量的過氧化氫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在集氣瓶中加滿水,錐形瓶中加入0.2g二氧化錳,注入雙氧水,記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)如圖3所示。
表1
編號(hào) |
濃度/% |
體積/mL |
① |
5 |
9.11 |
② |
15 |
2.89 |
③ |
25 |
1.66 |
④ |
30 |
1.37 |
(2)反應(yīng)的文字表達(dá)式為
,其中二氧化錳的作用是
。
(3)20min時(shí),④比③產(chǎn)氧量少,可能的原因是
。
(4)已知:高濃度過氧化氫易揮發(fā)且腐蝕性強(qiáng)。因此可以選擇濃度為
的過氧化氫溶液作為制氧劑。
實(shí)驗(yàn)二:過碳酸鈉作為制氧劑
往錐形瓶中加入1.41g過碳酸鈉、0.2g二氧化錳和VmL水,待反應(yīng)完全后收集到約159.1mL水(產(chǎn)生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等)。其它藥品質(zhì)量不變,再分別用不同體積的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)如圖4。
(5)V=
mL。
(6)由圖4可得出的結(jié)論是
。
(7)結(jié)合圖3、圖4中數(shù)據(jù)分析,前2min過碳酸鈉與過氧化氫的制氧效率相當(dāng),分析圖3、圖4中2min后的數(shù)據(jù),選擇過碳酸鈉的依據(jù)是
。
(8)制氧劑不選擇過氧化氫溶液,還因?yàn)?
(填字母)。
A.過碳酸鈉是顆粒物,易于保存
B.過氧化氫運(yùn)輸儲(chǔ)存不方便
C.過氧化氫分解產(chǎn)物無污染
D.過氧化氫濃度較大時(shí),具有腐蝕性
【活動(dòng)三】制作供氧器
(9)學(xué)習(xí)小組利用身邊物品自制了如圖5的簡易供氧器。與真實(shí)產(chǎn)品對(duì)比中,形成的觀點(diǎn)不正確的是
(填字母)。
A.產(chǎn)氧和洗氣裝置組合不用一體化
B.內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式
C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù)
D.制氧機(jī)要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn)