修改时间：2024-12-25 浏览次数：7 类型：月考试卷
臭氧是一种强氧化性气体，具有较强的杀菌能力，这也是雷雨天气后空气清新的原因之一。臭氧可用于污水处理工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系如图所示。
根据上文，回答下列问题。
a.气泡连续均匀冒出时 b.刚冒出气泡时
“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末MnO2。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。
【探究一】对制氧剂的选择探究：为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？
【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。
②过碳酸钠俗称固体双氧水，它遇水即可分解为过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且与MnO2混合时不反应。
【组装装置】
（1）根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器(见图2)，该氧气发生器的连接顺序是(填图2中接口处字母)，装置A相当于制氧机中的(填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。装置A中水的作用还有(填字母)。
a.判断是否有氧气输出 b.加快氧气生成速率
c.增大氧气产量 d.监测氧气流速
【分析解释】
（2）小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液作对照制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合试剂状态及分析图像，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是①过碳酸钠、②2min后过碳酸钠。
【拓展评价】
（3）通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是(写一条)。
【探究二】探究影响制氧剂分解速率的因素，选择更优实验条件。(实验装置如图所示，夹持仪器已略去)
【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。
【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如表：
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
过氧化氢溶液的浓度 | 30% | 30% | 15% | 30% | 30% | 30% |
过氧化氢溶液的体积/mL | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
水槽中水的温度/℃ | 20 | 90 | 70 | 70 | 20 | 20 |
锥形瓶中另添加催化剂 | —— | —— | —— | —— | 0.5gNaCl | 0.5gFeCl3 |
60min内产生氧气体积/mL | 0.0 | 41.0 | 4.5 | 12.1 | 2.0 | 650.0 |
【解释与结论】
（4）写出实验⑥发生反应的符号表达式。
（5）通过实验①、②、④可得出的结论：其它条件相同时，。
【反思与评价】
（6）制氧条件选择实验⑥而不选实验②的理由是，由此理解家用制氧剂为何配备乙剂催化剂。
①分离空气是利用了氮气和氧气的不同，发生的是变化(选填“物理”或“化学”)。
②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是(填“纯净物”或“混合物”)。
③如图为模拟工业制氧气的微观示意图(已知同温同压下，气体体积比等于分子个数比)：
据图分析：“
”表示的分子是(写符号)。
①冰箱中常用的是“气调保鲜”。在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是(填“富氧空气”或“富氮空气”)。这一保鲜原理主要是。
②富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是(填字母)。
A.1：3 B.1：4 C.1：5 D.1：6
以氮气为原料也可以制硝酸，制硝酸(HNO3)的主要原理见反应④，其符号表达式为。上述流程图中属于化合反应的有个。
建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。我们建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的(选填“分离转移”或“反应转化”)。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
【探究方法与过程】
（2）实验1：如图1所示，用白磷燃烧法测定空气中氧气的体积分数。白磷(符号P)有剧毒，但它燃烧能比红磷更充分地消耗掉氧气，且产物相同。白磷燃烧的符号表达式为。
实验2：如图2所示，利用脱氧剂缓慢氧化测定空气中氧气的体积分数。记录量筒中液面读数如表：
实验时间/min | 0 | 5 | 10 | 30 | 35 | 45 |
量筒中液面的刻度/mL | 50 | 35 | 27.5 | 19.7 | 19.7 | 19.7 |
根据表中数据计算空气中氧气的体积分数约为(保留至0.1%)。
若实验结束时俯视读取量筒中液体的体积，则测得的氧气体积分数会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
若用数字传感器测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验(填“1”或“2”)的测定方法更准确。
【继续探究】
（3）已知Cu+O2CuO2 ， 运用上述思维模型，我们又设计了图乙的实验装置。室温下测定的实验数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)：
硬质玻璃管的体积 | 反应前注射器中空气的体积 | 反应后注射器中气体的体积 |
50.0mL | 20.0mL | 6.5mL |
该实验测得空气中氧气的体积分数为(保留至0.1%)。
【实验分析】
（4）导致该实验数据比理论值21%小的原因不可能是(填序号)。
①没有反复推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太多
【拓展计算】
（5）为了保证该实验的成功，反应前注射器中最少留mL气体(空气中氧气的体积按1/5计算)。
试题篮
、
分别表示两种不同原子。其中表示混合物的是 
