教材 跨学科实践
第五单元 化学反应的定量关系
——跨学科实践活动 4
基于特定需求设计和制作简易供氧器
1.化学项目小组结合氧气的实验室制取，展开了制作简易制氧设备的活动。
Ⅰ.如何获得氧气——选择制氧剂。
（1）工业上采用分离液态空气法大规模制氧，这是利用了液氧和液氮的________不同。
（2）根据下面的资料选择适合家用简易制氧设备的制氧剂。
制氧剂 使用过程中存在的问题
过氧化氢 有一定的腐蚀性和刺激性，易发生分解，需避光，液体形态，使用携带不便
过碳酸钠 白色固体，遇水后可缓慢分解为碳酸钠和过氧化氢，遇催化剂二氧化锰后分
解放出氧气
氯酸钾 分解释放氧气需要较高温度，需要催化剂，制氧成本高
高锰酸钾 成本较高，反应产生氧气速度快，不易控制
同学们认为过碳酸钠更适合作为家用简易制氧设备的制氧剂，理由是________________________（写
一点即可）。
Ⅱ.制作家庭简易制氧设备。
化学小组开展了“设计和制作家庭简易供氧器”的实践活动。市售制氧器有三种。
（3）一种为便携式制氧器，采用加压液化的方法储存氧气。从微观角度解释便携式制氧器储
存氧气的原理：________________________________________________。
（4）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图甲，空气经过分子筛时氮
气被吸附，氧气通过。
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教材 跨学科实践
甲
①请在方框中画出微观粒子图示。
②分离过程中的变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。据图甲所示工作原理推测氮分子
比氧分子体积________（填“大”或“小”）。
（5）还有一种为化学制氧器“氧立得”，如图乙，工作原理如图丙，将过碳酸钠和二氧化锰加
入反应仓的水中，发生两个反应：过碳酸钠遇水后可缓慢分解为碳酸钠和过氧化氢；生成的
H O 继续分解产生氧气。A 剂为过碳酸钠，B 剂为二氧化锰。
①图丙中制氧的反应仓相当于图丁中的装置________（填序号）。
②验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是________________________________________________。
③过滤仓中的水除有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是________________________
（写一点即可）。
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教材 跨学科实践
Ⅲ.了解航天制氧。
（6）航天员在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。
①目前天宫空间站已实现电解水制氧气，电解时需要通入________（填“直流”或“交流”）电，氧
气在________（填“正极”或“负极”）上产生。
②空间站是一个相对封闭的场所，解决“气体从哪里来”的问题必然伴随着“气体往哪里去”的问
题。为此，科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正
确的是________（填序号）。
A. “水-氧-碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
B.电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化
C.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
13/19跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器
1,答案：1.(1)沸点；(2)反应不用加热（合理即可）：
Ⅱ.(3)分子间有间隔，加压后，分子间间隔变小：
00
(4)①00；②物理，大：
(5)①B:
②将带火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，则气体为氧气：
③使产生的氧气具有一定湿度（合理即可）
Ⅲ.(6)①直流，正极；②ABC
