跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)04 基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器（解析版）

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)04基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器命題點(diǎn)一制氧器的工作原理命題點(diǎn)二不同制氧器的優(yōu)缺點(diǎn)分析命題點(diǎn)三簡(jiǎn)易制氧器的設(shè)計(jì)一、氧氣的性質(zhì)1．氧氣的物理性質(zhì)色、味、態(tài)密度溶解性三態(tài)變化通常狀況下，無(wú)色無(wú)味氣體比空氣略大不易溶于水加壓降溫可變?yōu)榈{(lán)色的液體或淡藍(lán)色的雪花狀的固體2．氧氣的化學(xué)性質(zhì)氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，氧氣具有氧化性。（1）氧氣能支持燃燒①操作：把帶有火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中。②現(xiàn)象及結(jié)論：木條復(fù)燃，說(shuō)明氧氣能支持燃燒。③應(yīng)用：用于檢驗(yàn)氧氣：將帶火星的木條伸到集氣瓶中，若復(fù)燃則是氧氣。（2）物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)①木炭與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象木炭在空氣中燃燒持續(xù)紅熱，在氧氣中燃燒比在空氣中更旺，發(fā)出白光，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論木炭燃燒生成二氧化碳化學(xué)方程式C+O2CO2②硫粉與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象硫（淡黃色粉末）在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，生成一種無(wú)色有刺激性氣味的氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論硫燃燒生成二氧化硫化學(xué)方程式S+O2SO2③細(xì)鐵絲與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象細(xì)鐵絲在空氣中不燃燒，在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體實(shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)鐵絲燃燒生成四氧化三鐵化學(xué)方程式3Fe+2O2Fe3O4注意事項(xiàng)集氣瓶底放一些水或沙子的目的：防止高溫熔融物濺落瓶底，使集氣瓶炸裂；鐵絲繞成螺旋狀的目的：增大受熱面積；鐵絲下端系火柴的目的：引燃鐵絲；火柴快燃盡才伸入瓶?jī)?nèi)的目的：防止火柴燃燒消耗過(guò)多氧氣二、氧氣的制取1．工業(yè)制取氧氣（1）方法：一般采用分離液態(tài)空氣法。（2）原理：利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同，屬于物理變化。（3）儲(chǔ)存：為了便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用，通常把氧氣加壓后儲(chǔ)存在藍(lán)色的鋼瓶中。2．氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取（1）高錳酸鉀分解制取氧氣①試劑：高錳酸鉀（暗紫色固體）②化學(xué)方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑③裝置：固體加熱型④高錳酸鉀制氧氣的操作步驟：查：連接好裝置并檢查裝置氣密性。裝：裝入試劑（藥匙或紙槽）試管口塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)粉末進(jìn)入導(dǎo)管。定：固定試管時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜（防止冷凝水回流使試管底部炸裂）鐵夾夾在試管的中上部，導(dǎo)管伸入試管稍露出橡皮塞，利于產(chǎn)生的氣體排出。點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈加熱，先使試管均勻受熱（預(yù)熱），后在固體試劑部位用酒精燈外焰加熱。收：收集氣體。排水法收集：當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)開(kāi)始收集；當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡往外冒時(shí)，氧氣收集滿(mǎn)，在水下用玻璃片蓋住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止氣體逸出。向上排空氣法收集：集氣瓶正放在桌面上，導(dǎo)管伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶?jī)?nèi)空氣），將帶火星的木條放在集氣瓶口，若復(fù)燃，則氧氣已收集滿(mǎn)。離：將導(dǎo)管撤離水槽熄：熄滅酒精燈停止加熱先將導(dǎo)氣管移出水面，后熄滅酒精燈，防止水槽中的水倒吸，炸裂試管。（2）過(guò)氧化氫（俗稱(chēng)“雙氧水”）分解制取氧氣①試劑：過(guò)氧化氫溶液（主要成分H2O2）和二氧化錳（黑色粉末MnO2）②化學(xué)方程式：2H2O22H2O+O2↑注：MnO2在該反應(yīng)中是催化劑，起催化作用③裝置：固液常溫型三、實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的選擇發(fā)生裝置（考慮反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件）收集裝置（氣體的密度和溶解度）固體加熱型反應(yīng)物是固體反應(yīng)需要加熱固液常溫型反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不加熱排水集氣法適合溶解性小不與水反應(yīng)的氣體向上排空氣法適合密度大于空氣的氣體向下排空氣法適合密度小于空氣的氣體適合高錳酸鉀制氧氣適合過(guò)氧化氫制氧氣氣體從短管進(jìn)集氣瓶，水從長(zhǎng)管排出氣體從長(zhǎng)管進(jìn)集氣瓶，空氣從短管排出氣體從短管進(jìn)集氣瓶，空氣從長(zhǎng)管排出四、常見(jiàn)的制氧器制取氧氣的方式與途徑命題點(diǎn)一制氧器的工作原理【典例1】下圖是某班級(jí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用塑料瓶、吸管等生活用品設(shè)計(jì)出的簡(jiǎn)易供氧器。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)倉(cāng)的藥品可以是氯酸鉀和二氧化錳 B．使用前，加濕倉(cāng)應(yīng)注滿(mǎn)水C．加濕倉(cāng)類(lèi)似于排水集氣裝置 D．加濕倉(cāng)利用了氧氣不易溶于水的物理性質(zhì)【答案】D【解析】A、反應(yīng)倉(cāng)適用于固液不加熱反應(yīng)，氯酸鉀和二氧化錳發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，需要在加熱條件下才能發(fā)生，反應(yīng)倉(cāng)的藥品不用氯酸鉀和二氧化錳，故說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意；B、使用前，過(guò)渡倉(cāng)如果注滿(mǎn)水，由于氧氣不易溶于水，氧氣在排出時(shí)會(huì)帶出一部分水被人體吸入，故說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意；C、過(guò)渡倉(cāng)的原理類(lèi)似于濕化瓶，反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)生的氧氣，進(jìn)入到過(guò)渡倉(cāng)，過(guò)渡倉(cāng)內(nèi)的水對(duì)氧氣有濕化的作用，與排水收集裝置不同，故說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意；D、過(guò)渡倉(cāng)利用了氧氣不易溶于水的物理性質(zhì)，氧氣在過(guò)渡倉(cāng)被水濕化后排出，供人體呼吸，故說(shuō)法正確，符合題意。故選D?！咀兪?-1】如圖是學(xué)生制作的簡(jiǎn)易供氧器。（1）在供氧使用時(shí)，左瓶中可放置的藥品是（填字母）。A．高錳酸鉀 B．氯酸鉀和二氧化錳C．鋅粒和稀硫酸 D．過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳（2）簡(jiǎn)易供氧器的右瓶中需加入適量的水，水的一種作用是。（3）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室加熱固體制取氧氣的化學(xué)方程式?！敬鸢浮浚?）D（2）觀察產(chǎn)生氧氣的速率（合理即可）（3）/【解析】（1）該裝置沒(méi)有加熱裝置，則適用于常溫下的反應(yīng)，且該裝置為制取氧氣的裝置，過(guò)氧化氫和二氧化錳在常溫下即可制取氧氣，故選D。（2）在右瓶中加入適量的水，將氧氣通入水中，可加濕氧氣，且根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率分析制取氧氣的速率。（3）高錳酸鉀和氯酸鉀為加熱固體制取氧氣的方法，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氯酸鉀在二氧化錳催化并加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：、?！咀兪?-2】學(xué)習(xí)小組開(kāi)展了“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。[活動(dòng)一]如圖1所示，該制氧機(jī)通過(guò)A、B兩種物質(zhì)產(chǎn)生氧氣，其中A是過(guò)碳酸鈉白色固體，B是二氧化錳黑色粉末。查閱資料可知：過(guò)碳酸鈉固體遇水會(huì)分解生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫。用該制氧機(jī)制氧時(shí)，在反應(yīng)倉(cāng)中加入適量水，再先后加入過(guò)碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉(cāng)壁變得溫?zé)幔^(guò)濾倉(cāng)底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。（1）反應(yīng)倉(cāng)中過(guò)氧化氫生成氧氣的文字表達(dá)式是。過(guò)濾倉(cāng)中的水除了有過(guò)濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是(填標(biāo)號(hào))。A．可以通過(guò)氣泡觀察氧氣生成的速率

B．降低氧氣溫度

C．加快氧氣的生成（2）圖1反應(yīng)倉(cāng)中“通道”相當(dāng)于圖2裝置中的(填“c”或“d”)導(dǎo)管。[活動(dòng)二]制作簡(jiǎn)易的家用制氧機(jī)（3）家用制氧機(jī)除需考慮反應(yīng)原理、方法選擇外，還需考慮很多方面的因素，例如(寫(xiě)一條)。（4）同學(xué)們?cè)诔浞炙伎冀涣鞯幕A(chǔ)上，利用家庭中常見(jiàn)材料，設(shè)計(jì)并制作了簡(jiǎn)易家用制氧機(jī)(如圖3)，其中C瓶的作用相當(dāng)于圖1中的倉(cāng)。（5）根據(jù)已知信息推測(cè)，A試劑的保存方法是?！敬鸢浮浚?）過(guò)氧化氫水+氧氣AB/BA（2）c（3）試劑的成本(或安全性或可操作性等)（4）過(guò)濾（5）干燥密封保存【解析】（1）過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過(guò)氧化氫水+氧氣；A、通過(guò)產(chǎn)生氣泡的快慢可觀察生成氧氣的速率，符合題意；B、將氧氣通入水中，能給氧氣降溫，符合題意；C、過(guò)濾倉(cāng)不能加快氧氣的生成，不符合題意。故選AB。（2）圖1中，氧氣通過(guò)“O2通道”進(jìn)入水中，c導(dǎo)管相當(dāng)于“O2通道”；（3）選擇家用制氧機(jī)時(shí)，還需考慮試劑的成本(或安全性或可操作性等)；（4）C瓶中將氧氣通入水中，則相當(dāng)于圖1中的過(guò)濾倉(cāng)；（5）過(guò)碳酸鈉加水會(huì)分解，則應(yīng)密封干燥保存。命題點(diǎn)二不同制氧器的優(yōu)缺點(diǎn)分析【典例2】特定人群、環(huán)境對(duì)氧氣的需求不同。如何基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器呢？在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們開(kāi)展了下列活動(dòng)?！窘缍ㄈ蝿?wù)】（1）小英同學(xué)認(rèn)為，首先了解制作簡(jiǎn)易供氧器的供氧原理再確定制取裝置。同學(xué)們一致認(rèn)為制作簡(jiǎn)易供氧器還需要考慮物質(zhì)變化、能量變化、反應(yīng)速率、制得氧氣的純度、制氧劑的用量和配比等。根據(jù)、確定發(fā)生裝置，根據(jù)氧氣的密度和溶解性等確定收集裝置?！窘?gòu)模型】老師提供了以下實(shí)驗(yàn)裝置，同學(xué)們選擇裝置用過(guò)氧化氫分解和加熱高錳酸鉀的方法獲得氧氣。（2）儀器a的名稱(chēng)：；儀器b的名稱(chēng)：。（3）指出裝置A中存在的一處錯(cuò)誤：，改進(jìn)圖中存在的錯(cuò)誤后，加熱高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的制取裝置是(填字母序號(hào))，用高錳酸鉀制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式為。裝置B中使用分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是。【模仿改造】化學(xué)制氧機(jī)(原理圖見(jiàn)圖1)利用過(guò)碳酸鈉白色固體、二氧化錳黑色粉末產(chǎn)生氧氣。過(guò)碳酸鈉()加水溶解會(huì)分解生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫。用該制氧機(jī)制氧時(shí)，在反應(yīng)倉(cāng)中加入適量水，再先后加入過(guò)碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉(cāng)壁變得溫?zé)幔^(guò)濾倉(cāng)底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。（4）請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)碳酸鈉加水溶解分解生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫的文字表達(dá)式：。（5）制氧機(jī)內(nèi)部氣流通入加濕過(guò)濾倉(cāng)，不僅可以過(guò)濾掉部分雜質(zhì)，還有哪些優(yōu)點(diǎn)？①；②。（6）驗(yàn)證加濕過(guò)濾倉(cāng)導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法：?！驹u(píng)價(jià)反思】展示環(huán)節(jié)，小英同學(xué)所在小組制作的簡(jiǎn)易供氧器(如圖2)得到了大家的好評(píng)，并提出如下修改意見(jiàn)：在導(dǎo)管出口處加裝一個(gè)帶有調(diào)氣閥的鼻氧管，以提高適用性。（7）選擇制作簡(jiǎn)易供氧器的反應(yīng)原理時(shí)，需要考慮的因素是___________。A．原料是否價(jià)廉易得 B．裝置是否安全可靠C．實(shí)驗(yàn)條件是否易于控制 D．是否安全、環(huán)保【答案】（1）反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件（2）錐形瓶水槽（3）未在試管口塞一團(tuán)棉花AC或AE可以控制反應(yīng)速率（4）（5）濕潤(rùn)氧氣可以通過(guò)產(chǎn)生氣泡的速率觀測(cè)生成氧氣的速率（6）將帶火星的小木條放在導(dǎo)氣管口，若復(fù)燃，則為氧氣（7）ABCD【解析】（1）應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氧氣的密度和溶解性等確定收集裝置；（2）由圖可知，儀器a的名稱(chēng)是：錐形瓶；儀器b的名稱(chēng)是：水槽；（3）加熱高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)在試管口塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)試管內(nèi)粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，故裝置A中存在的一處錯(cuò)誤：未在試管口塞一團(tuán)棉花；加熱高錳酸鉀制取氧氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A，氧氣不易溶于水，密度比空氣略大，可用排水法或向上排空氣法收集，收集裝置可選C或E，故填：AC或AE；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：；裝置B中使用分液漏斗，可通過(guò)分液漏斗控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率；（4）過(guò)碳酸鈉加水溶解分解生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：；（5）制氧機(jī)內(nèi)部氣流通入加濕過(guò)濾倉(cāng)，不僅可以過(guò)濾掉部分雜質(zhì)，還可以濕潤(rùn)氧氣，并可以通過(guò)產(chǎn)生氣泡的速率觀測(cè)生成氧氣的速率；（6）氧氣具有助燃性，驗(yàn)證加濕過(guò)濾倉(cāng)導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法：將帶火星的小木條放在導(dǎo)氣管口，若復(fù)燃則為氧氣；（7）A、選擇制作簡(jiǎn)易供氧器的反應(yīng)原理，需要考慮原料是否價(jià)廉易得，這是因?yàn)樵系某杀竞涂捎眯灾苯佑绊懙焦┭跗鞯闹谱骱褪褂玫慕?jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，符合題意；B、選擇制作簡(jiǎn)易供氧器的反應(yīng)原理，需要考慮裝置是否安全可靠，這樣才能確保安全，符合題意；C、選擇制作簡(jiǎn)易供氧器的反應(yīng)原理，需要考慮實(shí)驗(yàn)條件是否易于控制，這樣便于收集氣體，符合題意；D、選擇制作簡(jiǎn)易供氧器的反應(yīng)原理，需要考慮是否安全、環(huán)保，這樣才能確保安全，并減少污染，符合題意。故選ABCD?！咀兪?-1】下圖1為某款家用制氧機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，它是利用過(guò)碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化錳同時(shí)加入水中制取氧氣。過(guò)碳酸鈉易溶于水，遇水分解為Na2CO3和H2O2。制氧過(guò)程的反應(yīng)為：2（2Na2CO3·3H2O2）Na2CO3+6H2O+3O2↑，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（1）觀察窗的作用是。（2）加濕倉(cāng)的作用是。（3）制氧機(jī)制氧說(shuō)明（部分）見(jiàn)下表，其中A、B劑的成分是過(guò)碳酸鈉或二氧化錳。A劑B劑平均供氧量（毫升/分鐘）供氧時(shí)間（分鐘）配方一1袋1袋≥320≥15配方三2袋1袋≥500≥25配方三3袋2袋≥1000≥15①A劑的成分是。②若突發(fā)缺氧性疾病，在呼叫救護(hù)的同時(shí)進(jìn)行吸氧，應(yīng)選擇的最佳配方是。（4）學(xué)習(xí)小組利用身邊物品自制了如圖2的簡(jiǎn)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)【答案】（1）觀察是否有氣泡產(chǎn)生和產(chǎn)生氣體的快慢（2）洗氣，使氧氣具有一定的濕度（3）過(guò)碳酸鈉/2Na2CO3·3H2O2配方三（4）A【解析】（1）觀察窗的作用是觀察是否有氣泡產(chǎn)生和產(chǎn)生氣體的快慢；（2）氧氣不易溶于水，加濕倉(cāng)的作用是洗氣，使氧氣具有一定的濕度；（3）①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知，A劑增加時(shí)，供氧量也在增加。根據(jù)題目提供的信息可知，產(chǎn)生氧氣的是過(guò)碳酸鈉，所以A劑的成分是過(guò)碳酸鈉；②若突發(fā)缺氧性疾病，在呼叫救護(hù)的同時(shí)進(jìn)行吸氧，需要在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的氧氣，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，配方三能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的氧氣，所以應(yīng)選擇的最佳配方是：配方三；（4）A、產(chǎn)氧和洗氣裝置組合更便于使用，所以需要一體化，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、簡(jiǎn)易供氧器與真實(shí)產(chǎn)品都是內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式，選項(xiàng)正確；C、實(shí)驗(yàn)室和生活中的制氧方式不同，則特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù)，選項(xiàng)正確；D、制氧機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)的民用商品，則要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn)，選項(xiàng)正確；故選：A。命題點(diǎn)三簡(jiǎn)易制氧器的設(shè)計(jì)【典例3】動(dòng)手實(shí)踐：同學(xué)們利用家中常見(jiàn)的飲料瓶、吸管等設(shè)計(jì)并制作了簡(jiǎn)易制氧機(jī)，如圖2所示。其中C瓶的作用是_。

【答案】通過(guò)觀察C中氣泡產(chǎn)生的快慢判斷氧氣的產(chǎn)生速率(或增大氧氣的濕度【變式3-1】氧元素在自然界中分布廣泛，占地殼質(zhì)量的。48.6%，是豐度最高的元素?！綩2的發(fā)現(xiàn)】（1）我國(guó)古代煉丹家發(fā)現(xiàn)加熱火硝(主要成分為KNO3)能產(chǎn)生“陰氣”(即O2)，比歐洲發(fā)現(xiàn)氧氣的時(shí)間早了1000多年。①KNO3受熱分解的另一產(chǎn)物為亞硝酸鉀(KNO2)。，KNO2由氮元素的化合價(jià)為。②唐朝煉丹家馬和在《平龍認(rèn)》中指出：陰氣(O2)存在于青石、火硝中，用火加熱它們，陰氣就會(huì)放出。運(yùn)用學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)分析，該觀點(diǎn)(填“正確”或“錯(cuò)誤”)?！緦?shí)驗(yàn)制O2】（2）“追夢(mèng)”項(xiàng)目小組在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣并探究其性質(zhì)，請(qǐng)根據(jù)如圖所示裝置回答問(wèn)題。①指出標(biāo)號(hào)儀器M的名稱(chēng)。②實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法：a．過(guò)氧化氫溶液分解；b．加熱氯酸鉀與MnO2固體。若用b制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是(填序號(hào))，選擇時(shí)考慮的因素是。③可用于實(shí)驗(yàn)室收集氧氣的裝置有(從“C、D、E"”中選擇)。若用F裝置收集氧氣，則氧氣應(yīng)該從端通入(填“a或b”)。④空間站中水和氧氣的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空間站失重狀態(tài)下收集制得的O2，可選用右圖裝置中的(填序，下同號(hào))。（3）過(guò)氧化氫也可用于實(shí)驗(yàn)室制取О2.其他條件相同時(shí)，按圖2裝置分別測(cè)定催化劑MnO2、CuO對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響，測(cè)得錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖3所示。①實(shí)驗(yàn)室用催化劑MnO2和5%過(guò)氧化氫溶液制取O2的化學(xué)方程式為。②用MnO2作催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)至60s時(shí)，壓強(qiáng)瞬間回落，其可能原因是?！炯彝ブ芆2】隨著科技的進(jìn)步，家用制氧機(jī)逐步走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。Ⅰ．認(rèn)識(shí)制氧機(jī)（4）新型分子篩制氧機(jī)以空氣為原料，將氧分子從空氣中“篩”出去，從而獲得高濃度的氧氣，其原理如圖4所示，該獲得O2的過(guò)程屬于(填“物理”或“化學(xué)”)變化。（5）化學(xué)藥劑型家用制氧機(jī)如圖5，可利用過(guò)碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2，是一種白色固體，遇水分解為Na2CO3和H2O2，2Na2CO3·3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑)等試劑與水反應(yīng)獲取O2。加濕倉(cāng)中的水除了有過(guò)濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是_______(填序號(hào))。A．使氧氣具有一定濕度 B．觀察氧氣產(chǎn)生速率 C．加快氧氣的生成Ⅱ．自制簡(jiǎn)易供氧器（6）同學(xué)們利用飲料瓶、注射器、吸管、輸液管等日常用品設(shè)計(jì)并制作了三套裝置如圖所示。右瓶中所裝液體為水，向左側(cè)瓶中加入制氧藥品后，發(fā)現(xiàn)裝置有缺陷的是。【答案】（1）+3錯(cuò)誤（2）錐形瓶A藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件D和EaD（3）瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，造成橡皮塞被沖開(kāi)（4）物理（5）AB（6）乙【解析】（1）①KNO2中鉀元素化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，設(shè)氮元素化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中化合價(jià)正負(fù)代數(shù)和為0，（+1）+x+（-2）×2=0，解得x=+3；②硝酸鉀中含有氧元素，硝酸鉀加熱會(huì)分解產(chǎn)生氧氣，但硝酸鉀中不含氧氣，所以錯(cuò)誤；（2）①由圖可知，標(biāo)號(hào)儀器M的名稱(chēng)是錐形瓶；②加熱氯酸鉀與MnO2固體制取氧氣，由于反應(yīng)物的狀態(tài)為固體和固體，反應(yīng)條件需要加熱，則應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A，選擇時(shí)考慮的因素是藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件；③氧氣的密度比空氣大，可采用向上排空氣法收集;氧氣不易溶于水，可采用排水法收集，故可用實(shí)驗(yàn)室收集氧氣的裝置有D和E；氧氣的密度比空氣大，若用F裝置收集氧氣，則氧氣應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)入，即從a端通入；④A、裝置A適用于收集密度比空氣大的氣體，在失重狀態(tài)下無(wú)法正常使用，不符合題意；B、裝置B適用于收集密度比空氣小的氣體，在失重狀態(tài)下氧氣密度比空氣大，不能采用向下排空氣法收集，不符合題意；C、裝置C用于排水法收集氣體，但在失重狀態(tài)下水也處于漂浮狀態(tài)，不易操作，不符合題意；D、在空間站失重狀態(tài)下，可以利用真空袋收集氧氣，符合題意；故選：D；（3）①過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；②用MnO2作催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)至60s時(shí)，壓強(qiáng)瞬間回落，可能是由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生大量的氣體，瓶?jī)?nèi)氣體增多，壓強(qiáng)過(guò)大沖開(kāi)了橡皮塞造成的；（4）新型分子篩制氧機(jī)以空氣為原料，將氧分子從空氣中“篩”出去，從而獲得高濃度的氧氣。此過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成屬于物理變化；（5）A、加濕倉(cāng)中的水能將氧氣潤(rùn)濕，使氧氣具有一定濕度，利于呼吸，選項(xiàng)正確；B、通過(guò)氣泡觀察氧氣生成的速率，選項(xiàng)正確；C、過(guò)濾倉(cāng)中的水不能加快氧氣的生成，選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：AB；（6）乙裝置中，右側(cè)瓶中導(dǎo)管在液面以下，反應(yīng)生成的氧氣無(wú)法導(dǎo)出，該裝置有缺陷，丙裝置可通過(guò)注射器控制液體的滴加速率，從而控制氧氣流量，而甲裝置將制氧藥品和水直接混合，無(wú)法控制生成氧氣的流量，則丙裝置更適合，故選乙。1．項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣之后，查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管等設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器(如圖)，其中藥品A是過(guò)碳酸鈉和二氧化錳的混合物(過(guò)碳酸鈉遇水會(huì)生成H2O2)。回答下面小題。（1）生活用品可以代替一些化學(xué)儀器。本實(shí)驗(yàn)利用了塑料瓶、注射器、吸管等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．塑料瓶相當(dāng)于錐形瓶 B．吸管相當(dāng)于導(dǎo)管C．注射器相當(dāng)于長(zhǎng)頸漏斗 D．該裝置可控制反應(yīng)速率（2）有關(guān)氧氣性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是A．氧氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體 B．硫在氧氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體C．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白煙 D．水中的魚(yú)蝦能自由生活說(shuō)明氧氣易溶于水【答案】（1）C（2）D2．（1）學(xué)習(xí)小組利用身邊物品設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)易制氧器，要求可制得純凈的潮濕氧氣，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。［器材：軟塑料瓶2只(可打孔，含配套的單孔塞)、橡皮管若干、剪刀等］（2）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)【答案】A3．具備基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)和保證。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，小明抽取了制作簡(jiǎn)易供氧器試題?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)藥品有KMnO4、H2O2溶液、MnO2、過(guò)碳酸鈉、蒸餾水等，部分相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。【資料】過(guò)碳酸鈉遇水會(huì)分解產(chǎn)生Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水?！静僮鳌吭谧笃恐幸来渭尤脒m量水、過(guò)碳酸鈉和二氧化錳?！粳F(xiàn)象】（1）左瓶中黑色粉末翻騰、液體渾濁，瓶壁溫?zé)幔f(shuō)明該反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)；右瓶水中導(dǎo)管口有氣泡冒出?！驹u(píng)價(jià)】（2）右瓶中水的作用是。(寫(xiě)一個(gè)即可)【答案】（1）放熱（2）通過(guò)氣泡觀察氧氣輸出的速率【解析】（1）過(guò)碳酸鈉遇水會(huì)分解產(chǎn)生和，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，觀察到左瓶中黑色粉末翻騰、液體渾濁，瓶壁溫?zé)?，說(shuō)明該反應(yīng)放熱；（2）氧氣不易溶于水，則右瓶中水的作用是通過(guò)氣泡觀察氧氣輸出的速率。4．基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是初中化學(xué)核心知識(shí)之一，結(jié)合以下實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問(wèn)題：（1）圖1中儀器①的名稱(chēng)是。（2）實(shí)驗(yàn)室用圖1中的A裝置制取，反應(yīng)的化學(xué)方程式是；若用裝置C收集，檢驗(yàn)已收集滿(mǎn)的方法是。（3）氨氣是一種無(wú)色、有刺激性氣味、密度比空氣小、極易溶于水的氣體。實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈣固體和氯化銨固體混合加熱制氨氣，可以選擇的發(fā)生裝置是（填字母序號(hào)）。若用F裝置收集氨氣，氣體應(yīng)從（選填“a”或“b”）導(dǎo)管通入。（4）圖2是學(xué)生制作的簡(jiǎn)易供氧器。其中左瓶中放置的藥品是以提供氧氣，右瓶中需加入適量的水，水的作用是（填字母序號(hào)）。A．加快氧氣的生成

B．提高氧氣濃度C．增加氧氣的濕度

D．可通過(guò)氣泡觀察氧氣生成速率【答案】（1）分液漏斗（2）將燃著的木條放在集氣瓶口，若燃著的木條熄滅，說(shuō)明二氧化碳已收集滿(mǎn)（3）Ab（4）過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳CD【解析】（1）圖1中儀器①的名稱(chēng)是分液漏斗；（2）裝置A為固體加熱型發(fā)生裝置且試管口有一團(tuán)棉花，則實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取的原理是高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為；二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，若用裝置C收集，則檢驗(yàn)已收集滿(mǎn)的方法是：將燃著的木條放在集氣瓶口，若燃著的木條熄滅，說(shuō)明二氧化碳已收集滿(mǎn)；（3）實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈣固體和氯化銨固體混合加熱制氨氣，該反應(yīng)中反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，應(yīng)選擇固體加熱型發(fā)生裝置，即裝置A；若用F裝置收集氨氣，由于氨氣密度比空氣小，所以氣體應(yīng)從b導(dǎo)管通入；（4）圖2是學(xué)生制作的簡(jiǎn)易供氧器，該裝置是在常溫下制取氧氣，則左瓶中放置的藥品是過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳以提供氧氣；A、右瓶中的水不能加快氧氣的生成，不符合題意；B、右瓶中的水不能提高氧氣濃度，不符合題意；C、右瓶中的水可以增加氧氣的濕度，符合題意；D、右瓶中的水可通過(guò)氣泡觀察氧氣的生成速率，符合題意。故選：CD。5．小花同學(xué)在化學(xué)課上學(xué)習(xí)了氧氣的有關(guān)知識(shí)后，對(duì)爺爺?shù)募矣弥蒲鯔C(jī)產(chǎn)生了興趣，她在家制得一袋氧氣，帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)制氧機(jī)的工作原理、所制得氧氣的性質(zhì)進(jìn)行了以下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)?；顒?dòng)一：分析制氧機(jī)工作原理【查閱資料】（1）制氧機(jī)說(shuō)明書(shū)部分內(nèi)容：名稱(chēng)：家用分子篩制氧機(jī)制得氣體成分：氧濃度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露點(diǎn)法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），無(wú)氣味，固體物質(zhì)含量≤1mg/m3。（2）分子篩是一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽或天然沸石，有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴，不同孔徑的分子篩能把不同大小和形狀的分子分開(kāi)?！居懻摻涣鳌考矣弥蒲鯔C(jī)制得的氣體屬于（填“純凈物”或“混合物”），制氧機(jī)制取氧氣的過(guò)程中發(fā)生了變化（填“物理”或“化學(xué)”）。活動(dòng)二：驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)從氧氣袋中收集幾瓶氧氣，小組同學(xué)完成了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一：將帶火星的木條伸入盛有氧氣的集氣瓶中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氧氣具有氧化性，可燃物在氧氣中燃燒更劇烈。方案二：將打磨好的細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，下端綁一根火柴，將火柴點(diǎn)燃，接下來(lái)的操作是。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：?；瘜W(xué)方程式：?！究偨Y(jié)反思】（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明發(fā)現(xiàn)他們小組完成方案二的實(shí)驗(yàn)后集氣瓶底部炸裂了，請(qǐng)你分析可能的原因。（2）曉紅同學(xué)將木炭伸入盛有氧氣的集氣瓶中，沒(méi)有觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不完全正確，請(qǐng)你對(duì)曉紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)?！敬鸢浮炕旌衔镂锢碜兓瘞Щ鹦悄緱l復(fù)燃待火柴快燃盡時(shí)，由上往下緩慢伸入盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒、火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體集氣瓶底部沒(méi)有放少量的水或細(xì)沙曉紅同學(xué)沒(méi)有將木炭在空氣中點(diǎn)燃，伸入氧氣中也不會(huì)燃燒【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、鐵在氧氣中燃燒及其實(shí)驗(yàn)、氧氣的檢驗(yàn)及驗(yàn)滿(mǎn)【解析】[討論交流]根據(jù)制得氣體成分分析可知：家用制氧機(jī)制得的氣體屬于混合物，制氧機(jī)在制氧的過(guò)程中，只是將空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥蛛x，而沒(méi)有新的物質(zhì)生成，故制氧機(jī)制取氧氣的過(guò)程中發(fā)生了物理變化。方案一：將帶火星的木條伸入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：帶火星木條復(fù)燃；方案二：將打磨好的細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，下端綁一根火柴，將火柴點(diǎn)燃，接下來(lái)的操作是：待火柴快燃盡時(shí)，由上往下緩慢伸入盛有氧氣的集氣瓶中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：烈燃燒、火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體；鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成四氧化鐵，化學(xué)方程式：。[總結(jié)反思]（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明發(fā)現(xiàn)他們小組完成方案二的實(shí)驗(yàn)后集氣瓶底部炸裂了，請(qǐng)你分析可能的原因集氣瓶底部沒(méi)有放少量的水或細(xì)沙。曉紅同學(xué)將木炭伸入盛有氧氣的集氣瓶中，沒(méi)有觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不完全正確，請(qǐng)你對(duì)曉紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)：曉紅同學(xué)沒(méi)有將木炭在空氣中點(diǎn)燃，伸入氧氣中也不會(huì)燃燒。【點(diǎn)睛】本題主要考查物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析判斷，題目難度中等。6．實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)和保證?！緦?shí)驗(yàn)Ⅰ】根據(jù)圖1制取氣體：（1）裝置B中玻璃儀器的名稱(chēng)是。（2）若用KClO3和MnO2混合制取O2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為；若要收集一瓶純度較高的O2，將F裝置注滿(mǎn)水后，將氣體從(填“a”或“b”)端通入。（3）若實(shí)驗(yàn)室制取CO2需要控制反應(yīng)發(fā)生和停止，可選組合的發(fā)生裝置。（4）收集一瓶O2并進(jìn)行性質(zhì)檢驗(yàn)。操作現(xiàn)象結(jié)論

鐵絲燃燒時(shí)，(填字母)，生成一種黑色固體a.產(chǎn)生大量白煙b.劇烈燃燒，火星四射c.發(fā)出耀眼的白光O2具有氧化性集氣瓶中水的作用是。【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器：

（5）圖2加濕倉(cāng)中水的作用是潤(rùn)濕氧氣，圖中“O2通道”相當(dāng)于圖1中F裝置的(填“a”或“b”)端導(dǎo)管。（6）10gNa2O2和10gCaO2固體與水作用生成氧氣的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖3所示，若給魚(yú)池增氧，應(yīng)選的藥品為(填化學(xué)式)?！敬鸢浮浚?）試管（2）b（3）BD/DB（4）b防止高溫熔融物濺落，使集氣瓶底炸裂（5）a（6）CaO2【解析】（1）裝置B中玻璃儀器的名稱(chēng)是試管。（2）用KClO3和MnO2混合制取O2，是指氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱生成氯化鉀和氧氣，該反應(yīng)化學(xué)方程式：；將F裝置注滿(mǎn)水后，將氣體從b端通入，水從a端排出。（3）若實(shí)驗(yàn)室制取CO2需要控制反應(yīng)發(fā)生和停止，B和D組合可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，多孔隔板可以將固體放在試管中部，通過(guò)開(kāi)關(guān)止水夾控制固體液體接觸和分離，當(dāng)止水夾打開(kāi)，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生，當(dāng)止水夾夾緊，裝置內(nèi)生成氣體導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，將液體擠回長(zhǎng)頸漏斗，液面降到多孔隔板以下與固體分離，反應(yīng)停止，裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。（4）鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體，故選：b。鐵絲在氧氣中燃燒放出大量的熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶底部放少量水防止高溫熔融物濺落，使集氣瓶底炸裂。（5）氣通道中讓氧氣從水底部上浮冒出，能夠起到加濕的作用，相當(dāng)于a導(dǎo)管，將氣體從集氣瓶底部導(dǎo)入，氧氣上浮冒出。（6）從圖3中可知，相同質(zhì)量的固體，過(guò)氧化鈣產(chǎn)生氧氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，生成氧氣的量多，則若給魚(yú)池增氧，應(yīng)選的藥品CaO2。7．O2可用于供給呼吸（1）實(shí)驗(yàn)室用雙氧水和二氧化錳來(lái)制備O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，制取并收集一瓶純凈的O2可選擇下列裝置中的。若反應(yīng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度較快，可采取的措施有（填一種即可）。用F裝置收集O2，其驗(yàn)滿(mǎn)的方法是。（2）分離空氣可以獲得液氧。簡(jiǎn)易流程如圖：請(qǐng)根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題。①步驟A空氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)空氣發(fā)生改變的是（微觀角度分析）。②由步驟B可以看出氧氣的沸點(diǎn)比氮?dú)獾姆悬c(diǎn)（選填“高”或“低”）。③已知同溫同壓條件下，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積之比等于氣體分子數(shù)目之比。液態(tài)空氣中，液氧與液氮的體積比大約是。（3）化學(xué)氧自救器是人在缺氧環(huán)境或在高濃度有毒、有害氣體環(huán)境中使用的一種安全防護(hù)裝置。右下圖是某化學(xué)氧自救器的示意圖，其供氧裝置由“初期生氧器”和“生氧罐”組成，學(xué)習(xí)小組對(duì)其工作原理進(jìn)行了如下探究：該化學(xué)氧自救器在工作初期，內(nèi)部獨(dú)立的“初期生氧器”首先啟動(dòng)，以解決初期供氧不足的問(wèn)題?！俺跗谏跗鳌眱?nèi)有氯酸鉀、二氧化錳、鐵粉等成分。“初期生氧器”主要依靠氯酸鉀和二氧化錳制氧，其化學(xué)反應(yīng)方程式為。請(qǐng)推測(cè)“初期生氧器”中鐵粉的作用是。（4）該化學(xué)氧自救器主體是由“生氧罐”供氧，內(nèi)部裝有顆粒狀超氧化鉀作為“制氧劑”，其反應(yīng)原理為：①4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑；②4KO2＋2CO2=2X＋3O2↑。反應(yīng)原理②中X的化學(xué)式為。請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)原理推測(cè)化學(xué)氧自救器能在高濃度有毒、有害氣體環(huán)境中使用的原因是?！敬鸢浮浚?）2H2O22H2O＋O2↑BC/CB通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗向裝置中加水（將容器浸入冰水中；將長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗）將帶火星的木條放在a導(dǎo)管口，若木條復(fù)燃，則說(shuō)明已收集滿(mǎn)（2）微粒間的空隙變小高1:4（3）2KClO32KCl＋3O2↑鐵粉氧化放熱，提供KClO3分解所需的熱量，從而使氯酸鉀分解能持續(xù)進(jìn)行（4）K2CO3由化學(xué)方程式可得反應(yīng)物是顆粒狀超氧化鉀作為制氧劑，水可存放在生氧器中，人體呼吸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，故也不需要外來(lái)氣體參與反應(yīng)，所以它可在高濃度有毒、有害氣體環(huán)境中使用【解析】（1）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：；該反應(yīng)為固液常溫型，發(fā)生裝置可選擇B，排水法收集的氣體較排空氣純凈，收集較純凈的氧氣可選擇C排水法，故制取并收集一瓶純凈的氧氣可選擇BC；若反應(yīng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度較快，可以通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗向裝置中加水，稀釋過(guò)氧化氫溶液減緩反應(yīng)速率，或?qū)⑷萜鹘氡?，降低溫度降低反?yīng)速率，或?qū)㈤L(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗，可以通過(guò)分液漏斗控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率；用F裝置收集O2，氧氣密度比空氣大，氧氣應(yīng)該從b管通入，氧氣可以支持燃燒，其驗(yàn)滿(mǎn)的方法是將帶火星的木條放在a導(dǎo)管口，若木條復(fù)燃，則說(shuō)明已收集滿(mǎn)；（2）①步驟A將空氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)空氣，只是微粒間的空隙變??；②沸點(diǎn)低的先汽化，則由步驟B可以看出氮?dú)馐紫绕?，則氧氣的沸點(diǎn)比氮?dú)獾姆悬c(diǎn)高；③空氣中，氮?dú)馀c氧氣的體積比約為4：1，已知，同溫同壓條件下，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積之比等于氣體分子數(shù)目之比，則液態(tài)空氣中，液氧與液氮的分子個(gè)數(shù)比大約是1：4