跨學科實踐綜合題

類型一:微型空氣質量“檢測站”的組裝和使用

【避錯大招】

錯誤類型錯誤原因解讀

認為co2屬于空氣污染CO2是空氣中的常規(guī)成分，未被列入污染物范疇。監(jiān)

物，需在監(jiān)測中重點關注測應聚焦于SO2、NO2、。3、PM等指標

污染物監(jiān)測對象混

忽視0污染的實際影0的濃度標準限值通常低于SO2、NO?例如，當

淆332

響,認為其濃度低不構成。3濃度達59.0pg/n?時，其污染程度可能已超過

3

危害SO2（8.0ug/m）

未考慮外部污染源干擾，微型檢測站易受周邊工廠排放、交通尾氣等污染源干

直接采信檢測數據擾，導致傳感器讀數異常。合理布設時應避開干擾源，

數據偏差原因分析

如遠離主干道或工業(yè)區(qū)

不足

未區(qū)分固定站與移動站固定站（如大氣站）適合長期監(jiān)測但維護成本高；小

的適用場景型移動站便于短期密集采樣，但需結合具體需求選擇

僅關注化學指標,忽略地布設檢測站需結合地理環(huán)境，例如上風向區(qū)域更易反

理因素（如風向、地形）映污染源擴散趨勢

跨學科知識應用疏

對污染物擴散的影響

漏

未整合信息技術進行數空氣質量評價需綜合傳感器數據、氣象信息等多維度

據分析，導致結論片面參數，借助軟件建模提升準確性

僅建議減少化石燃料，忽改善空氣質量需多措并舉，例如推廣新能源、優(yōu)化交

污染治理對策片面

視其他治理措施（如工業(yè)通規(guī)劃、加強植被吸附等

化

脫硫、綠化隔離帶等）

【易錯通關】

1.（2024.海南.中考真題）小冰參加學?？茖W實踐活動，設計并組裝一個微型空氣質量“檢測站”來監(jiān)

測校園里的空氣質量。下列不屬于空氣質量監(jiān)測污染物的是

A.CO2B.SO2C.NO2D.PM2.5

2.（2025?河北張家口?一模）跨學科實踐是學習化學的重要內容。下列跨學科實踐活動涉及的化學知

識正確的是

選項跨學科實踐活動化學知識

A海洋資源的綜合利用與制鹽海水“曬鹽”主要利用了蒸發(fā)結晶的方法

B自制簡易供氧器供氧劑中均含有氧氣

C調查家用燃料的變遷與合理使用天然氣灶火焰呈黃色時，應調小進風口

D微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用空氣中的二氧化碳屬于污染物

A.AB.BC.CD.D

3.（2025?山東聊城?一模）跨學科實踐活動有助于培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)。下列跨學科實踐活動涉及的化

學知識正確的是

選項跨學科實踐活動涉及的化學知識

A水質檢測及自制凈水器凈化后得到純水

B調查家用燃料的變遷柴草燃燒不會造成污染

C用微型空氣質量檢測儀測SO2含量SO2屬于空氣污染物

D用橡皮泥制作甲烷分子（CH4）的結構模型甲烷由碳原子和氫原子構成

A.AB.BC.CD.D

4.（2025?四川成都?一模）校園微型空氣質量監(jiān)測站的組裝和使用，可以提高同學們保護環(huán)境的意識。

下列說法不正確的是

A.空氣質量指數越低，空氣質量越差B.加強大氣監(jiān)測有利于減少環(huán)境污染

C.二氧化硫和二氧化氮可以導致酸雨D.空氣評價的主要污染物有臭氧及一氧化碳

5.（2025?廣東惠州?模擬預測）實驗室制取氣體。

（1）儀器a的名稱是,用A裝置制取氣體，試管口略向下傾斜的原因__________

（2）用B裝置制取氧氣，發(fā)生反應的化學方程式，該裝置的特點是是

（3）探究酸的化學性質。

操作現象結論

10%10%

稀鹽酸稀鹽酸實驗觀察到__________（填字母）。

■H酸能與某些金屬氧化

a.甲中鐵銹溶解，有少量氣泡冒出

物、__________、某些

生銹碳酸

b.乙中冒出大量氣泡

鹽發(fā)生反應。

C.反應后溶液都為無色

甲乙

微型空氣質量“檢測站”。

（4）如圖是“檢測站”測到惠城區(qū)3月24日的空氣質量情況，當天（填“非常適合”、“不適合”）

戶外運動，其首要污染物是O

（5）若要獲得天氣的其他情況，“檢測站”還需選擇（答一種）等氣象傳感器。

6.（2025?安徽合肥?一模）空氣質量監(jiān)測站是空氣質量控制和對空氣質量進行合理評估的基礎平臺，

是一個城市空氣環(huán)境保護的基礎設施。某實踐小組對空氣質量檢測的意義、微型空氣質量“檢測站”

的組裝和使用、防治空氣污染的措施等展開了探究活動。

活動一：認識空氣質量檢測的意義

同學們登錄網站查閱了當地某日空氣質量指數日報（如圖），了解到對空氣的質量檢測能使人們及時

掌握空氣質量的狀況，以便空氣被污染時能及時采取應對措施。

主要污染物

PM25

27'優(yōu)

優(yōu)

sod

10優(yōu)

中度重度

污染

050100150200300

IIIIIIIVVVI

（1）該日當地的空氣質量為（選填“優(yōu)”“良”或“輕度污染”）。

活動二：微型空氣質量“檢測站”的組裝和使用

【組裝部件】同學們借鑒監(jiān)測站檢測空氣質量的思路，將空氣質量檢測站組件一采樣系統(tǒng)、分析系

統(tǒng)和數據傳輸系統(tǒng)連接起來，并聯網調試。

【測定實驗】同學們利用微型空氣質量“檢測站”測得某小區(qū)地下車庫中一氧化碳在不同時間段內的濃

度如圖。

（2）一氧化碳濃度最大的時間段是,原因可能是0

活動三：探究某化工廠附近降雨的類型

（3）取少量該工廠附近的雨水于試管中，利用pH計檢測，pH（選填或“="）5.6,該雨

水為酸雨。

活動四：防治空氣污染的措施

（4）為防治空氣污染，作為一名中學生，能采取的措施有（寫1種即可）。

類型二：制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程

【避錯大招】

錯誤類型錯誤原因解讀

錯誤排序科學家貢獻道爾頓（原子論）一湯姆孫（發(fā)現電子）一盧瑟福（核式

模型）一玻爾（量子化軌道）的發(fā)展順序常被顛倒

科學史與模型的對

混淆模型的核心特征盧瑟福的“核式模型”強調原子核集中大部分質量，但學

應關系易混淆

生可能錯誤描述為“電子均勻分布”（實為湯姆孫模型的

特征）

忽視科學探索的遞進如古代哲學家（泰勒斯、亞里士多德）認為水是“元素”，

性而拉瓦錫通過電解實驗證明水是化合物（H2。），這一轉

微觀與宏觀聯系的

化過程需清晰展示

誤解

物理變化與化學變化水的三態(tài)變化（物理變化）體現分子間隔改變，而水的電

的微觀解釋混淆解（化學變化）需強調分子破裂、原子重組

模型簡化不當原子結構模型中，電子云模型（現代觀點）與玻爾軌道模

型（早期理論）需區(qū)分，避免用固定軌道表示現代原子結

模型制作的常見問

構

題

忽略技術與工程方法如用3D打印、動態(tài)動畫展示模型演變時，學生可能僅靜

態(tài)呈現，未體現技術對科學發(fā)展的推動作用

未結合歷史背景分析如道爾頓原子論的提出受當時工業(yè)革命影響（物質分類需

求），需結合社會背景解釋科學理論的發(fā)展

跨學科整合的疏漏

物理與化學知識割裂湯姆孫發(fā)現電子源于陰極射線實驗（物理學），而這一發(fā)

現直接推動原子結構理論的化學革新，需跨學科關聯

過度依賴文字描述應通過時間軸、對比圖表等可視化工具展示模型演變，避

展示與表達的注意免冗長文字堆砌

事項忽視關鍵實驗的復現如盧瑟福a粒子散射實驗的模擬（可用小球碰撞演示），

需突出實驗證據對模型修正的決定性作用

【易錯通關】

1.（2025?福建漳州?一模）模型可以幫助我們更好的認識微觀粒子，下列模型代表氨（NH?）分子的是

aobcPco0°d

2.（2024?山東青島?中考真題）科學家運用了模型建構的方法探索原子的結構。下列對原子結構模型

演變過程的認識，不正確的是

道爾頓實湯姆孫葡萄盧瑟福核

心球模型干布丁模型式模型

A.道爾頓認為原子是不可再分的實心球，是構成物質的最小粒子

B.湯姆孫等人在原子中發(fā)現了電子，推翻了道爾頓實心球模型

C.盧瑟福等人通過a粒子散射實驗修正了湯姆孫葡萄干布丁模型

D.盧瑟福核式模型是最完善的原子結構模型，不會被替代

3.（2025?陜西銅川?一模）下列跨學科實踐活動中，對涉及的知識解釋錯誤的是

選項實踐活動知識解釋

A手工課用橡皮泥制作氨分子的模型氨分子是由氮原子和氫原子構成的

B調查家用燃料的使用天然氣的主要成分為甲烷

C用雙氧水自制簡易供氧器雙氧水中含有氧分子

D水質檢測及自制凈水器明磯可使懸浮的雜質在水中沉降

A.AB.BC.CD.D

4.（2024.山東濟南.一模）人類不同階段認識原子的模型示意圖如下，其中盧瑟福的“a粒子轟擊金

箔”實驗對認識原子起到了關鍵作用。結合你所學的知識判斷，下列有關說法中，不正確的是

實心小球模型葡萄干蛋糕模型行星模型電子云模型

（道爾頓）（湯姆孫）（盧瑟福）(Schrodingcr-Bom)

A.湯姆孫發(fā)現了電子，推翻了道爾頓原子不可再分的認識

B.“a粒子轟擊金箔”實驗證實相對于整個原子而言，原子核的質量和體積都很小

C.“a粒子轟擊金箔”實驗證實原子內的正電荷集中在居于原子中心的原子核上

D.電子云模型形象說明電子在原子核外作無規(guī)則的高速運動

5.（2025?山東東營?一模）某興趣小組進行以“制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程”

為主題的跨學科實踐活動。

【任務一】認識分子，搭建分子模型

（1）興趣小組的同學利用小球搭建了四種模型，其中可表示單質的是O

【任務二】分析史料，構建原子模型

（2）1897年，湯姆生通過實驗發(fā)現了帶負電的電子，他推測原子中還有帶正電的物質。他推測的依據

是O

（3）1909年著名物理學家盧瑟福為探索原子的內部結構進行了著名的。粒子散射實驗（圖1）,實驗現象

如圖2所示。由實驗現象可以推理得出的結論有（填字母）。

圖1a粒子散射實驗裝置圖圖2a粒子運動軌跡示意圖

A.原子核帶正電B.原子核很小，但集中了原子的大部分質量

C.原子核由質子和中子構成D.原子內部有很大的空間

6.（2025?陜西榆林?一模）建立宏觀、微觀和符號之間的相互聯系是化學學科的特點。請根據如圖信

息回答問題。

（+12）282（+m）28n

OA?B@C①②③

In

（1）原子理論的發(fā)展。盧瑟福提出有核原子模型，圖i中符合該模型的是—（填字母）。

⑵圖II為幾種粒子的結構示意圖。①與②的____.（填“質子數”或“核外電子數”）相同。若m-"10,

則粒子③是（填“原子”“陽離子”或“陰離子”）O

(3)已知元素R的原子與圖n中粒子②的化學性質相似，若R位于元素周期表的第二周期，請畫出元

素R的原子結構示意圖：—。

7.(2024?山東威海?模擬預測)探索物質的組成與結構

I.構建原子模型，認識物質組成規(guī)律

為了揭示原子結構的奧秘，人類經歷了漫長的探索。

材料一：1803年，道爾頓在原子論中提出：物質由微小的不可再分的原子構成。

材料二：1897年，湯姆生發(fā)現原子內有帶負電的微粒，否定了“原子不可再分”。

材料三：1911年，盧瑟福進行了著名的a粒子(a粒子由2個質子和2個中子構成)轟擊金箔實驗。結

果發(fā)現：絕大多數a粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，但是有少數a粒子卻發(fā)生了較大角度的偏轉，

并且有極少數a粒子被金箔彈了回來。

材料四：1919年，盧瑟福用加速了的高能a粒子轟擊氮原子，發(fā)現一個a粒子留在了一個氮原子中,

使氮原子變成了氧原子，同時有微粒從氮原子中被打出。

(1)湯姆生實驗中，帶負電的微粒是。

(2)盧瑟福實驗中使用的金箔是由____(填微觀粒子的名稱)構成的；通過盧瑟福實驗，可推出的原子

結構模型為(填圖1中字母)。

(3)當a粒子轟擊金箔時，圖2所示的運動軌跡不可能是(填圖2中字母)。

B

圖2

(4)請你分析材料四，推測被打出的微粒是。該過程是否屬于化學變化？請結合化學變化的微觀

本質進行回答：。

(5)萬物皆原子，原子是構成一切化學物質的基本單元。

氫原子嵐原子鈉原子氯原子

圖中是氫、速、鈉和氯的原子結構示意圖。請以速氣、氯化氫和氯化鈉三種物質為例，從原子直接或

間接構成物質的角度，簡要談談你對“原子是構成一切化學物質的基本單元”的理解：o

n.探索分子構成的奧秘

十九世紀初，科學家們提出早期的分子學說，部分觀點如下：

觀點1：分子不能用物理方法分割，化學方法可使它解離。

觀點2：單質分子由同種原子構成，化合物分子由質子數不同的不同種原子構成。

觀點3：分子質量大，原子質量小。

觀點4：分子質量等于組成它的原子質量總和。

（6）根據以上材料回答問題：

①舉例說明觀點1是正確的o

②從元素角度談談你對觀點2的認識o

③舉例說明觀點3的局限性。

④原子、分子質量很小，為計算和使用方便引入相對原子質量，結合觀點4判斷下列說法正確的是（填

字母序號）。

A.相對原子質量是采用以小比小使數值變大的計量原理

B.相對原子質量是一個原子質量與一個碳-12原子質量的比值

C.兩種原子的相對原子質量之比與相對質量比沒有必然聯系。

（7）圖中A、B是汽油中所含物質的分子結構模型。

o碳原子

o氫原子

AB

觀察A和B兩種物質的分子結構模型,A分子和B分子的構成相同（填“元素”、“原子”或“離子”）。

你認為A和B的化學性質（填“是”或“否”）相同。

IH.探究元素與物質組成的奧秘

1783年，拉瓦錫研究水的組成，裝置示意圖如圖，將水加熱成蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時間后，

在出口處收集到一種可燃性氣體。實驗后稱量發(fā)現水的質量減少，鐵管質量增加。

A.實驗中收集到的可燃性氣體是氫氣

B.鐵在該實驗中起催化作用

C.實驗中水蒸氣減少的質量等于鐵管增加的質量

D.由該實驗可得出“水不是一種元素”

（9）一定條件下，W在密閉容器內發(fā)生反應，反應前后各物質的質量如圖所示。

反應前反應后

①圖中X=。

②組成物質W的元素有（填名稱），W的化學式為o

③根據物質W的化學式，你可獲得哪些信息、（請從物質的組成、分子的構成兩個方面寫

出兩條）。

④請寫出該反應的化學方程式。

類型三：水質檢測及自制凈水器

【避錯大招】

錯誤類型錯誤原因解讀

自制凈水器（如含小卵石、石英砂、活性炭等）僅能去除

不溶性雜質、色素及異味，無法完全去除可溶性雜質（如

誤認為自制凈水器可

鈣、鎂離子），因此凈化后的水仍為“硬水”，并非純凈

產出純凈水

水。

凈化效果誤區(qū)

需結合蒸儲或離子交換樹脂等工藝才能得到純凈水

紫外燈或漂白粉可殺菌消毒，但無法去除化學污染物（如

忽視消毒環(huán)節(jié)的局限

重金屬離子）。

性

若水源含重金屬，需額外使用化學沉淀或吸附劑處理。

小卵石應置于最上層，細沙在下層，若順序顛倒會導致大

過濾材料順序錯誤顆粒雜質穿透濾層，降低過濾效果；

材料選擇與操作錯活性炭需置于石英砂之后，以充分吸附色素和異味。

誤未遵循“一貼二低三靠”原則：濾紙未緊貼漏斗、液面高

過濾操作不規(guī)范于濾紙邊緣、儀器未清洗等均會導致過濾失敗。

蒸儲時未加沸石或碎瓷片，易引發(fā)暴沸

TDS值反映溶解性固體總量，但無法區(qū)分有益礦物質與有

害物質。低TDS值可能表示純水，也可能因蒸儲不完全導

混淆TDS值與純凈度

水質檢測易錯點致誤差。

需結合濁度、pH值等指標綜合判斷水質

傳感器使用不當濁度傳感器需定期校準，避免光照條件變化或污垢影響數

據準確性。

TDS傳感器需避免接觸油脂或腐蝕性液體，否則會損壞電

極。

使用非食品級塑料或劣質活性炭可能引入二次污染（如塑

化劑、重金屬）。

材料安全性問題

凈水器需定期更換濾料，否則活性炭吸附飽和后會釋放污

設計與維護疏漏

染物。

自制裝置密封性不足（如接口未粘合、濾層松散）易導致

漏水風險

漏水，需進行密封性測試。

【易錯通關】

1.（2025?江蘇揚州?一模）化學需氧量（COD）是評價水溶液體系中有機質污染程度的指數。運用硅藻

士負載納米NiO在光催化下可處理廢水COD,改善水質。相同條件下，光照越強，污水的COD降

解率越高。探究不同NiO負載量對污水中COD降解率的影響，實驗結果如下表。

材料/g

實驗編號污水體積/mL污水中COD降解率

硅藻土NiO

第1組0.50502%

第2組0.50.1b10%

第3組a0.35040%

第4組0.50.55080%

第5組0.51.05070%

下列說法不正確的是

A.實驗中，a=0.5,b=50

B.實驗不能說明硅藻土對污水中COD降解起作用

C.以上實驗獲得的硅藻土和NiO的最佳質量比是1：1

D.實驗中，若NiO負載量過大，易使污水的渾濁程度增強，由此導致污水的COD降解率降低

2.（2025?廣東湛江?一模）實驗室制取氣體

ABCD

⑴寫出圖中儀器a的名稱o

⑵實驗室制取并收集CO”應選擇圖中的（填字母）組合裝置，化學方程式為

⑶若用B裝置制取，預熱試管的具體操作是.?

探究燃燒條件

（4）

用下圖進行燃燒條件探究，柏絲插入H2O2溶液，

實驗現象結論或改進操作

立即產生

說明燃燒需要溫度達

可上下o

移動的觀察到

粕絲4到著火點

L安全管＞

叔祗（60。0

H2O2J

溶液BL若安全管內液面上升太快可向上移動柏絲緩解

跨學科實踐活動

興趣小組開展“自制凈水器及水質檢測”實踐活動。

i,自制凈水器：如圖，凈水流程依標號順序進行。

Jj④出水

（5）吸附劑為活性炭，因其具有結構；工業(yè)上制某消毒劑的化學方程式

Cl2+2NaClO2=2X+2NaCl,X的化學式為。

ii.水質檢測：TDS值是水質的一項重要指標，如圖。

TDS（總溶解性固體物質）/PPM

（6）某水樣經自制凈水器凈化后的TDS值如圖，凈化后的水質純度為

類型四：基于特定需求設計和制作簡易供氧器

【避錯大招】

錯誤類型錯誤原因解讀

Na?。?與水反應生成氧氣較快，CaO2反應較慢。若需快速

供氧（如急救場景），應選擇Na2O2；若需持續(xù)穩(wěn)定供氧

未根據供氧速率需求（如魚池增氧）,則優(yōu)先選擇CaO"

選擇過碳酸鈉（2Na2cO3嗎氏。?）遇水分解生成H2O2和Na2co

制氧劑選擇錯誤

3,H2O2在MnCh催化下快速產氧，但高濃度H2O2具有強

腐蝕性，需控制濃度（如選擇15%的H2O2溶液）。

過碳酸鈉分解會生成Na2c03,可能影響水質（如魚池增氧

忽略反應副產物影響

需避免堿性物質殘留）

加濕倉需注滿水以潤濕氧氣并吸收反應放出的熱量，否則

可能導致氧氣過于干燥或溫度過高。

加濕倉操作不當

錯誤示例：未注水直接使用，或誤認為加濕倉僅用于過濾

雜質。

裝置設計缺陷若需從儲氣瓶的b管導出氧氣，需通過a管注水排出氧氣

儲氣瓶操作錯誤

（利用氣壓差原理），而非直接傾倒裝置。

裝置氣密性差會導致氧氣泄漏。檢查方法：關閉分液漏斗

未考慮密封性活塞，將導管末端浸入水中，用手緊捂錐形瓶，觀察導管

口是否有氣泡。

過氧化氫濃度過高（如30%）可能導致反應過快，產氧量

反而減少（因催化劑無法充分接觸反應物）。

濃度與催化劑的平衡

需根據制氧需求選擇合適濃度的H2（）2（如15%兼顧安全性

反應條件控制不當

和效率）。

過碳酸鈉分解為放熱反應，若未設計散熱結構（如加濕倉），

溫度未調控

可能導致裝置過熱甚至損壞。

計算制氧劑用量時需將氧氣體積轉換為質量（氧氣密度為

忽略氧氣密度換算1.43g/L）,例如：159.1mL氧氣對應約0.227gO2,需根據

材料用量計算錯誤反應方程式反推過碳酸鈉用量。

實際用量應略高于理論值，以補償反應不完全或操作損耗

未預留安全余量

（如過碳酸鈉實際用量需略高于計算值）。

室內供氧器需一體化設計（直接加水放入藥劑即可使用），

而戶外需考慮便攜性、防震性等。

室內外需求混淆

錯誤示例：戶外裝置體積過大或未密封，導致攜帶不便或

使用場景適配不足氧氣泄漏。

如醫(yī)療用供氧器需高純度氧氣，而魚池增氧可接受較低純

未針對特定需求優(yōu)化度，需根據需求選擇制氧原理（如分子篩法為物理變化，

適用于高純度需求）。

分子篩制氧法通過吸附氮氣分離氧氣，屬于物理變化，而

物理變化與化學變化

化學制氧法（如HO分解）屬于化學變化，需根據需求

跨學科知識應用疏混淆22

選擇。

漏

供氧速率需通過裝置設計（如導管粗細、儲氣瓶容量）調

忽略壓強與流速關系

節(jié)，避免氣流過快或過緩。

【易錯通關】

1.（2025?安徽?一模）如圖是實驗室常見的氣體制取裝置。

（1）儀器①的名稱為.

（2）實驗室用裝置A制取氧氣時，寫出反應的化學方程式

（3）能用D裝置收集的氣體，其密度應比空氣o用裝置E收集氧氣時，氣體應從（填“a”或"b”）

端進入。

（4）如圖為“簡易制氧機”簡圖，下列說法不正確的是（填字母）。

A.甲劑和乙劑可能為過氧化氫溶液和二氧化錦

B.通過洗氣室中的水可觀察輸出氧氣的速率

C.制取氧氣過程中洗氣室壓強減小

2.（2024?四川德陽?中考真題）化學科學的本質是實驗探究。如圖1為實驗室制取氣體的常用裝置,

圖2為某同學在跨學科實踐活動中設計的簡易供氧器。

一供給呼吸

加

濕

濾

過

倉

固體

劑

試O

H2C

甲

圖1

I.根據圖1回答下列問題：

（1）寫出裝置A中任意一種儀器的名稱：

（2）實驗室制取CO2的裝置可選擇（填標號）來組裝，發(fā)生裝置中反應的化學方程式為=

IL根據圖2回答下列問題：

（3）若試劑甲為MnCh,根據所學知識選擇試劑乙，反應倉中產生02的化學反應原理是（用化

學方程式表達）。

（4）加濕過濾倉中H2O的作用有—（填標號）。

a.吸收雜質提純。2

b.觀察O2產生的速率

C.加快。2的生成

d.保證供給02的濕度需求

（5）調節(jié)供氧流速可以（填具體操作）。

3.（2024?山東濟南?中考真題）下圖所示為常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進行實驗探究的部分

儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器），興趣小組的同學利用其進行下列化學實驗。

氫

氧堿石灰

化干鼻管

鈉

溶

液

CD

F

請根據題目要求，回答下列問題:

（1）氧氣的制取與物質組成的探究

①在實驗室中以過氧化氫溶液（二氧化鎰作催化劑）為原料，制備并收集一瓶干燥的氧氣，所選儀器

的連接順序為（從左到右填寫儀器序號字母）。

②利用上述裝置對某有機物CxHyO,的組成進行探究，所選儀器按“BfG-AfafDfF”的順

序連接（G、C2為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢查裝置氣密性。使2.4g該有機物在氧氣中充分燃燒，

觀察現象，收集有關實驗數據（設發(fā)生的化學反應都充分反應）。反應后測得裝置G質量增加0.1g,

裝置C2質量增加0.9g,裝置D質量增加5.5g。

通過分析計算可得，此2.4g有機物中氫元素的質量為g（精確至（Mg）,該有機物C'HyOz中

x：y：z=（填最簡整數比）。

（2）簡易供氧器的設計與評價

興趣小組的同學根據實驗室制取氧氣原理設計了簡易供氧器。

裝置：如圖所示。

試劑：共5份（每份包含100g溶質質量分數為6.8%的過氧化氫溶液、1g顆粒狀二氧化鋅、100g純凈

水）。

①請完成該供氧器的說明書:

a.制氧原理：（用化學方程式表示）。

b.使用方法：先將100g純凈水加入（填“甲”或“乙”）瓶并擰緊接有吸氣面罩的瓶蓋，再將二氧

化鎰和過氧化氫溶液加入（填“甲”或“乙”）瓶并擰緊瓶蓋，乙瓶中的氣泡連續(xù)均勻冒出時，開

始吸氧。

c.每份試劑最大供氧質量：3.2g。

d.使用完畢，倒出殘液，清洗裝置。

②請對此簡易供氧器提出具體改進建議：o

4.（2024.山東東營?中考真題）特定人群、環(huán)境對氧氣的需求不同。如何基于特定需求設計和制作簡

易供氧器呢？在老師的指導下，同學們開展了下列活動。

【界定任務】

（1）小英同學認為，首先了解制作簡易供氧器的供氧原理再確定制取裝置。同學們一致認為制作簡易

供氧器還需要考慮物質變化、能量變化、反應速率、制得氧氣的純度、制氧劑的用量和配比等。根據

確定發(fā)生裝置，根據氧氣的密度和溶解性等確定收集裝置。

【建構模型】

老師提供了以下實驗裝置，同學們選擇裝置用過氧化氫分解和加熱高錦酸鉀的方法獲得氧氣。

ABCDE

(2)儀器a的名稱：；儀器b的名稱：o

⑶加熱高錦酸鉀制取氧氣應選擇的制取裝置是(填字母序號)，用過氧化氫制取氧氣的化

學方程式為=

【模仿改造】

加濕過濾倉反應倉

圖1化學制氧機的原理圖圖2自制簡易供氧器

化學制氧機(原理圖見圖1)利用過碳酸鈉白色固體、二氧化鎰黑色粉末產生氧氣。過碳酸鈉

(2Na2CO3-3H2O2)加水溶解會分解生成碳酸鈉和過氧化氫。用該制氧機制氧時，在反應倉中加入適

量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化鎰，反應倉內有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫熱，過濾

倉底部導氣管口有氣泡冒出。

(4)加濕過濾倉不僅可以過濾雜質，利用氧氣溶于水的性質，使氧氣變得濕潤；而且根據

來判斷產生氧氣的速率。

(5)驗證加濕過濾倉導出的氣體是氧氣的方法：。

(6)制氧機內部氣流采用高壓進低壓出(即產生的氣體在高處聚集，經導管從低處進入加濕過濾倉)

的方式，可能的原因有o

(7)選擇制作簡易供氧器的反應原理時，不需要考慮的因素是o

A.原料是否價廉易得

B.所制氣體的性質

C.反應速率是否適中

D.制得氣體是否純凈

E.實驗條件是否易于控制

F.是否安全、環(huán)保

【評價反思】

展示環(huán)節(jié)，小英同學所在小組制作的簡易供氧器(如圖2)得到了大家的好評，并提出如下修改意見:

在導管出口處加裝一個帶有調氣閥的鼻氧管，以提高適用性。

5.(2024?江蘇宿遷?中考真題)氧氣是一種在生產、生活中有廣泛用途的重要氣體，如醫(yī)療急救、煉

鋼、氣焊、化工等。為滿足不同人群的需求，市面上有多種類型的制氧機。化學實踐小組制作了一臺

簡易'制氧機”，如圖所示。

密封蓋

過濾倉反應倉

用該制氧機制氧氣時，在反應倉中先加入適量水，再依次加入粉末狀過碳酸鈉（化學式為

2Na2CO33H2O2）和粉末狀二氧化錦，即可持續(xù)、平穩(wěn)地產生氧氣。

（1）其制氧氣的原理可分為兩步：①過碳酸鈉易溶于水，遇水分解為碳酸鈉和過氧化氫，

2Na2CO3-3H2O2=2Na2CO3+3H2O2;②（用化學方程式表示）。

【提出問題】充分反應后，若將反應倉內的混合物過濾，得到的濾液中溶質成分有哪些？

【查閱資料】①在酸性條件下，過氧化氫能將KI轉化為“;②氯化鋼溶液顯中性。

【進行實驗】將一定量粉末狀過碳酸鈉和粉末狀二氧化銃置于水中至不再產生氣泡，將反應后的混合

物進行過濾。

（2）實驗1：取少量濾液于試管中，滴加過量稀鹽酸，（填實驗現象），證明濾液中含有碳酸鈉。

（3）實驗2：繼續(xù)向實驗1反應后的溶液中滴加KI溶液，再滴加溶液，溶液沒有變?yōu)樗{色，證明

濾液中不含過氧化氫。

【反思交流】過碳酸鈉溶于水時生成碳酸鈉，是否同時也會生成氫氧化鈉？

（4）實驗3：另取少量濾液于試管中，滴加過量的氯化鋼溶液，目的是—，反應的化學方程式是o

在不新增其它試劑的情況下，檢驗加入的氯化鋼溶液是否過量的方法是。

（5）待實驗3充分反應后，靜置，取上層清液，滴加幾滴酚酸試液，溶液呈_____色，證明濾液中不含

氫氧化鈉。

6.（2025?廣東深圳?一模）興趣小組開展跨學科實踐活動——制作簡易制氧機。

活動1：認識家用制氧機

某品牌制氧機通過A、B兩種制氧劑產生。2,其中A劑為白色顆粒（過碳酸鈉），B劑為黑色粉末

（MnO2）0

資料：過碳酸鈉溶于水后生成H2。?和碳酸鈉（Na2co3）,HQ?在MnO?的作用下產生

（DB劑的作用是o

（2）該品牌制氧機的制氧說明（部分）見下表。由表分析，若突發(fā)缺氧性疾病急需快速大量供氧，在呼叫

救護的同時用該制氧機吸氧，應選擇的最佳配方是=

A劑B劑平均供氧量（毫升/分鐘）供氧時間（分鐘）

配方一1袋1袋>320>15

配方二2袋1袋>500>25

配方三3袋2袋>1000>15

活動2：制作簡易制氧機

興趣小組用注射器、塑料瓶、吸管等用品制作了如圖所示的簡易制氧機，并加入適量的H?。?溶液和

MnO2,實踐制氧。

(4)一般情況下，如果要供給正常健康人連續(xù)吸氧15分鐘，大約需要8g。2。計算用該簡易制氧機制取

8g需要Hz。？的質量是多少？(根據化學方程式計算并寫出計算過程)

7.(2025?福建?一模)Ch在生產、生活和生命活動中發(fā)揮著重大作用。某興趣小組以“氧氣的制備

為主題開展研究性學習和實踐活動。

I、工業(yè)制氧

將空氣除塵凈化、加壓、降溫、蒸發(fā)可以制得大量液態(tài)氧氣。

(1)常溫常壓下，氧氣的沸點比氮氣(填“高”或“低”)。

(2)工業(yè)制氧的原料中(填“是”或“否”)含有氧分子。

II、實驗室制氧

實驗室里現有KMnCU、M11O2、雙氧水以及下列裝置。

(3)儀器①的名稱是

(4)利用雙氧水制取并收集一瓶較為純凈的02,需選擇的裝置有(從A?E中選擇)。若要測量

生成氧氣的體積，應把F裝置的端(填"a”或"b”)接入量筒。

(5)取下表中溶質質量相等的4組雙氧水，分別加入0.2gMnCh,用排水法收集并讀取每2分鐘獲得氧

氣的體積，處理20min內數據如題所圖示。

氣

體

體

m積

【提醒】高濃度的雙氧水易揮發(fā)且腐蝕性強，實驗時需注意安全。

雙氧水濃度/%密度/g-mLT體積/mL

151.00?

2151.052.90

3251.091.67

4301.111.37

②30%的雙氧水比25%的雙氧水產氧量少，可能的原因為

IIL家庭制氧

“便攜式制氧機”可用于家庭保健供氧，某品牌制氧機如題圖所示。用該制氧機制氧氣時，在反應倉中

加入適量水，再先后加入白色過碳酸鈉顆粒和黑色二氧化錦粉末，反應倉內有黑色粉末翻騰，變得渾

濁，倉壁變得溫熱，過濾倉底部導氣管口有氣泡冒出。

(6)過濾倉中的水除了可以過濾雜質提純氧氣外，還有