跨学科实践活动2基于特定需求设计和制作简易供氧器 同步练（含答案） 2025-2026学年化学鲁教版（2024）九年级上册

跨学科实践活动2　基于特定需求设计和制作简易供氧器
1. 在“设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中，下列步骤涉及化学变化的是(　　)
A. 绘制装置图 B. 组装仪器
C. 计算相关试剂的用量 D. 检验氧气
2. 某化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。自制了一个简易制氧机如图所示，下列说法错误的是(　　)
A. 通过抽拉钢丝可控制两种药品的接触进而控制反应
B. 右瓶中水的作用之一是监测氧气产生的速率
C. 为获得大量氧气可向左侧加入满瓶的过氧化氢溶液
D. 可从反应废液中回收二氧化锰
3. [2025扬州仪征阶段练习]某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(　　)
甲 乙
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
4. [2025宿迁泗洪期中]小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是(　　)
A. 加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
B. 根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
C. 输出的氧气可作为燃料，用于切割金属
D. 夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
5. [2025泰州靖江期中]氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术，装置如图所示，有一种氧烛主要成分为氯酸钠(化学性质与氯酸钾相似)，同时还含适量的催化剂、镁粉(镁粉燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)等。下列说法正确的是(　　)
A. 氯酸钠的化学式为NaCl
B. 氧烛中发生的反应只有分解反应
C. 氧气密度比较大，所以使用时装置必须倒置
D. 镁粉太少会使反应无法持续进行，镁粉太多将减少氧气的输出量
6. [2025淮安月考]某化学学习小组开展学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，A是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是催化剂。下列说法不正确的是(　　)
A. 甲装置中的B在反应前后质量和性质不变
B. 乙装置中水有降温、判断氧气速率等作用
C. 甲装置中注射器可控制反应速率
D. 设计供氧装置需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
7. 某化学学习小组开展学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作四套简易供氧器如图所示。各装置中右侧瓶中所装液体为水，分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧药品。下列有关说法错误的是(　　)
甲 乙 丙
A. 装置中不合理的是乙
B. 装置丙可根据需要调节氧气流量
C. 各装置中右侧瓶类似于排水集气装置
D. 设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
8. 在跨学科实践课上，小周老师和同学们设计并制作家用简易化学“供氧机”。
(1) 设计和制作简易供氧机，需要考虑多方面的问题，请写出一条你的想法：________________________。
(2) 经查阅并借鉴资料，同学们确定了制氧机的工作原理，并画出如图所示的简易装置图：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(2Na2CO3 3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。使用该供氧机时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。通过此装置能获得纯净、湿润的氧气。过滤仓中的水除有过滤杂质、提纯氧气的作用外，请再写出一条其他的作用：___________
_____________。
(3) 同学们梳理了设计简易供氧机的一般思路：调查分析→选择原理→设计________装置→设计收集装置→整体考虑净化、安全、适用性能。
(4) 同学们合作制作供氧机，并对其制氧效率进行探究。在其他条件相同的前提下，以对比相同时间内获得氧气的量设计实验：分别向1.41 g过碳酸钠中加水，四种加水量的制氧效率对比数据如图。从图中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是_________________________________________。
9. [2025镇江月考]氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。
(一) 工业制O2
(1) 工业上根据氧气和氮气的________不同，将液态空气分离得到氧气。工业上制取氧气的过程是________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2) 揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到________(填字母，下同)。
A. 木条熄灭 B. 木条燃烧更旺
(二) 生活中的O2
(3) 某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法不正确的是________。
A. b导管连接制氧机
B. b导管连接人吸氧的塑料管
C. 使用该装置可以观测是否有O2输出
D. 使用该装置可以观测O2输出的速率
(三) 渔业制O2
(4) 运输活鱼时用过氧化钙(CaO2)可增加水中含氧量。小明提出下列猜想并用如图装置进行实验。
【猜想】CaO2与H2O反应用于实验室制取O2。
【实验过程】
①________________(填实验步骤)；
②向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，震荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】CaO2与H2O反应________(填“能”或“不能”)用于实验室制取O2。
【分析与反思】
③小明觉得储存CaO2，注意的问题有________。
④实验可知CaO2与H2O反应的生成氢氧化钙Ca(OH)2和O2，写出CaO2与H2O反应的符号表达式：____________________________。
(四) 潜水员供O2
(5) 潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠(Na2O2)和呼出的CO2反应生成碳酸钠(Na2CO3)和O2。写出该反应的表达式：____________________________。选择过氧化钠作供氧剂的优点：①节约能源；②________________________________。
(6) 过氧化钠还可以与水反应。该小组组装了如图所示的装置，实验中还观察到，伸入烧杯中的导管有气泡冒出，说明反应________(填“吸热”或“放热”)。
跨学科实践活动2　基于特定需求设计
和制作简易供氧器
1. D　2. C　3. B　4. C　5. D　6. A　7. C
8. (1) 供氧机是否便携(或材料是否易得或成本的高低或供氧能否快速、持续或安全性等)　(2) 通过气泡观察氧气生成的速率(或降低氧气温度或判断是否有氧气输出或监测气体的流速等)　(3) 发生(或制氧等)　(4) 在等质量的过碳酸钠中，加水量越多制氧效率越高(或在相同时间、等质量的过碳酸钠中加水量越多，产生的氧气量越多)
9. (1) 沸点　物理变化　(2) A　(3) A　(4) 【实验过程】①检查装置气密性　【实验结论】不能　【分析与反思】③防潮(合理即可)　④CaO2＋H2O―→Ca(OH)2＋O2　(5) 过氧化钠＋二氧化碳―→碳酸钠＋氧气(或Na2O2＋CO2―→Na2CO3＋O2)　能利用人呼出的二氧化碳　(6) 放热