1．興趣小組開展“自制簡易家庭制氧機(jī)”的跨學(xué)科實踐活動。
活動一：探秘制氧原理
目前市場上常見的家用制氧機(jī)的工作原理有兩種：分子篩制氧法和化學(xué)試劑法。
（1）分子篩制氧法以空氣為原料，當(dāng)空氣經(jīng)過分子篩時，氮氣和氧氣分離，獲得高濃度的氧氣。其微觀示意圖如圖所示。則該制氧機(jī)制得的“氧氣”屬于 （選填“純凈物”或“混合物”）。

（2）市場上銷售的家用化學(xué)試劑制氧機(jī)的主要原料一般是過氧化氫溶液或過碳酸鈉固體（化學(xué)式為2Na₂CO₃?3H₂O₂。溶于水后能發(fā)生反應(yīng)：2Na₂CO₃?3H₂O₂Na₂CO₃+H₂O+O₂，（且該反應(yīng)放熱）。不采用高錳酸鉀分解制氧氣的原因可能是 。
活動二：選擇制氧試劑
【查閱資料】常溫常壓下產(chǎn)生150mL的氧氣，以5%的過氧化氫溶液為制氧劑需要9.1mL；以過碳酸鈉為制氧劑需要1.41g。
【實驗方案】利用如圖裝置設(shè)計如下表實驗并記錄0～20min量筒中水的體積。
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	錐形瓶中藥品	注射器中藥品
實驗1	0.2g二氧化錳	9.1mL5%過氧化氫溶液
實驗2	1.41g過碳酸鈉和0.2g二氧化錳	一定體積的水

（1）檢查如圖裝置氣密性時，先堵住末端導(dǎo)管口，將注射器活塞拉動到一定位置，松開手后，活塞回到原位置，說明裝置 （選填“漏氣”或“不漏氣”）。
（2）實驗1中反應(yīng)的符號表達(dá)式為 。
（3）實驗2中水的體積較合適的是 mL。（選填“1.41”或“9.1”）
（4）依據(jù)如圖所示實驗結(jié)果，小組同學(xué)決定選用過碳酸鈉固體作為便攜式制氧機(jī)的制氧劑，理由是：

①過碳酸鈉是固體，比過氧化氫溶液便于攜帶；
②。
活動三：自制制氧裝置
小組同學(xué)利用飲料瓶、吸管等廢舊物品設(shè)計并制作了如圖裝置。洗氣裝置中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是 （填序號）。
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A.觀察氧氣生成速率
B.降低吸入氧氣溫度
C.加快氧氣生成速率
活動四：成果交流展示
小組同學(xué)將自制簡易家用制氧機(jī)在原版本的基礎(chǔ)上經(jīng)歷了如圖所示的迭代優(yōu)化，請寫出改進(jìn)后裝置的一個優(yōu)點 。
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裝置進(jìn)行展示后得到了師生的好評。在跨學(xué)科實踐活動中，同學(xué)們也學(xué)到了將化學(xué)、技術(shù)、工程融合解決實際問題的思路與方法。

2．“化學(xué)氧自救器”是一種安全防護(hù)裝置，其有效供氧來自于生氧劑?；瘜W(xué)小組以“化學(xué)氧自救器”為主題展開項目式探究。
Ⅰ.探究“生氧劑”
查閱資料：
①超氧化鉀（KO₂）是一種黃色固體。
②超氧化鉀能分別與水、二氧化碳反應(yīng)，與水反應(yīng)生成白色固體氫氧化鉀和氧氣，與二氧化碳反應(yīng)生成白色固體碳酸鉀和氧氣。
（1）寫出上述兩個反應(yīng)中，其中一個反應(yīng)的文字表達(dá)式 。
（2）“化學(xué)氧自救器”工作時，反應(yīng)物水、二氧化碳來源于 ，工作一段時間后，觀察到生氧劑由 （填顏色變化），說明生氧劑基本失效。
（3）為減小呼氣、吸氣阻力，生氧罐的氣體通道不宜太小，則生氧罐內(nèi)使用 （填“粉末狀”或“片狀”）的超氧化鉀作生氧劑更好。
（4）請設(shè)計實驗方案，驗證超氧化鉀能與水發(fā)生反應(yīng) （簡述實驗操作、現(xiàn)象）。
Ⅱ.探究“裝置設(shè)計原理”
（5）常見的化學(xué)氧自救器的氣路結(jié)構(gòu)有往復(fù)式和循環(huán)式兩種，在相同條件下，以等量超氧化鉀作生氧劑，測得2種不同氣路結(jié)構(gòu)的吸氣溫度變化如圖1，氧氣體積分?jǐn)?shù)變化如圖2所示。

①化學(xué)氧自救器工作中，吸氣溫度升高的原因是 。
②結(jié)合圖1、圖2分析，選擇循環(huán)式氣路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是 。

3．“制氧機(jī)”在市場上應(yīng)用廣泛，某興趣小組對制氧機(jī)開展研究。
【活動一】物理制氧

（1）分離液態(tài)空氣法：通過將空氣加壓、降溫、蒸發(fā)可以制得大量氧氣。該過程主要利用氮氣和氧氣的 不同。
（2）膜分離法：在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜（分子篩），可得到富氧空氣。下列說法中錯誤的是 （填序號）。
A．該過程中氧分子停止了運(yùn)動
B．該過程中氧分子濃度增大
C．該過程中氧分子化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變
【活動二】化學(xué)制氧——認(rèn)識家用“便攜式制氧機(jī)”
某品牌制氧機(jī)通過A、B兩種制氧劑產(chǎn)生氧氣，其中A劑為白色顆粒（過碳酸鈉），B劑為黑色粉末（MnO₂）。

（3）制氧時，在反應(yīng)倉中加入適量水，分別加入A劑、B劑。過濾倉中的水可以起到的作用 （填序號）。
A.可以通過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
D.過濾雜質(zhì)提純氧氣
（4）通過對比實驗，利用數(shù)字化傳感器測出5%過氧化氫和過碳酸鈉分別產(chǎn)生氧氣的曲線如圖，結(jié)合圖像及藥品狀態(tài)分析，家用制氧機(jī)的制氧劑選擇過碳酸鈉而不選擇5%過氧化氫的理由是 和 。
（5）驗證過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法：（請寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論）。
【活動三】興趣小組同學(xué)還設(shè)計了如圖2所示裝置來測定圖1制氧機(jī)制得的氣體中氧氣的含量。

請將下列實驗步驟補(bǔ)充完整：
①連接裝置，。
②加入藥品，將裝置連接固定。
③打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入一定量氣體，關(guān)閉止水夾a和b,此時，A中水進(jìn)入到B中，測得B中水的體積為V₁mL。
④用凸透鏡聚光引燃白磷，觀察到 。
⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫，（填操作）。B中水倒吸進(jìn)入到A中，測得量筒中的體積變?yōu)閂₂mL。
⑥經(jīng)測定V₁=210mL；V₂=50mL，則小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 %（精確到0.1%）。