[2025 西宁]对于缺氧环境或者处于缺氧状态的人群往往需要使用供氧设备补充氧气。学习小组参考某供氧器原理(如图所示)，开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。回答第1～2题。
1 从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是（
A.$\ce{NaCl}$
B.$\ce{H_{2}O_{2}}$
C.$\ce{H_{2}O}$
D.$\ce{KMnO_{4}}$
1 从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是（
A
）A.$\ce{NaCl}$
B.$\ce{H_{2}O_{2}}$
C.$\ce{H_{2}O}$
D.$\ce{KMnO_{4}}$
答案：1. A
解析：
【分析】
要判断不能用于制取氧气的物质，需依据质量守恒定律中的元素守恒规律：化学反应前后元素种类不变，因此制取氧气的反应物必须含有氧元素。只需分析各选项物质的组成元素，不含氧元素的物质就无法制取氧气。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，制取氧气的反应物必须含有氧元素。
选项A：$\ce{NaCl}$由钠元素（$\ce{Na}$）和氯元素（$\ce{Cl}$）组成，不含氧元素，不能用于制取氧气；
选项B：$\ce{H_{2}O_{2}}$由氢元素（$\ce{H}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气；
选项C：$\ce{H_{2}O}$由氢元素（$\ce{H}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气；
选项D：$\ce{KMnO_{4}}$由钾元素（$\ce{K}$）、锰元素（$\ce{Mn}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、氧气的制取
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，结合制取氧气的反应物要求进行判断，属于基础题型，侧重对核心知识点的理解与应用。
【难度系数】
0.8
要判断不能用于制取氧气的物质，需依据质量守恒定律中的元素守恒规律：化学反应前后元素种类不变，因此制取氧气的反应物必须含有氧元素。只需分析各选项物质的组成元素，不含氧元素的物质就无法制取氧气。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，制取氧气的反应物必须含有氧元素。
选项A：$\ce{NaCl}$由钠元素（$\ce{Na}$）和氯元素（$\ce{Cl}$）组成，不含氧元素，不能用于制取氧气；
选项B：$\ce{H_{2}O_{2}}$由氢元素（$\ce{H}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气；
选项C：$\ce{H_{2}O}$由氢元素（$\ce{H}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气；
选项D：$\ce{KMnO_{4}}$由钾元素（$\ce{K}$）、锰元素（$\ce{Mn}$）和氧元素（$\ce{O}$）组成，含氧元素，可用于制取氧气。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、氧气的制取
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，结合制取氧气的反应物要求进行判断，属于基础题型，侧重对核心知识点的理解与应用。
【难度系数】
0.8
2 下列关于供氧器,说法不正确的是 （
A. 供氧器原料的选择应考虑是否价廉易得
B. 加湿过滤仓导出的气体可用带火星的木条检验
C. 供氧器内部气流采用低压进高压出的方式
D. 加湿过滤仓可过滤杂质,还能使氧气变得湿润
[2024 扬州高邮期中]市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。某便携式制氧机(图甲)是利用过碳酸钠溶于水释放出过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气;氧烛(图乙)的产氧药块由氯酸钠、镁粉(燃烧时提供氯酸钠反应所需的热量)和少量催化剂组成,通过撞击火帽引发反应,持续放出高纯氧气,释放氧气的化学方程式为 $\ce{2NaClO_{3}\xlongequal[500∼ 600\ °C]{催化剂} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$,回答第 3～5 题。
3 下列物质中含有氧分子的是 （
A. $\ce{H_{2}O_{2}}$
B. $\ce{CO_{2}}$
C. $\ce{SO_{2}}$
D. $\ce{O_{2}}$
4 依据便携式制氧机的原理分析,下列有关说法不正确的是 （
A. 不可以取消加湿过滤仓
B. 输出的氧气可作为高能燃料
C. 根据加湿过滤仓中气泡判断氧气排出的速率
D. 夏天使用时,反应仓内宜适当多加些水
C
）A. 供氧器原料的选择应考虑是否价廉易得
B. 加湿过滤仓导出的气体可用带火星的木条检验
C. 供氧器内部气流采用低压进高压出的方式
D. 加湿过滤仓可过滤杂质,还能使氧气变得湿润
[2024 扬州高邮期中]市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。某便携式制氧机(图甲)是利用过碳酸钠溶于水释放出过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气;氧烛(图乙)的产氧药块由氯酸钠、镁粉(燃烧时提供氯酸钠反应所需的热量)和少量催化剂组成,通过撞击火帽引发反应,持续放出高纯氧气,释放氧气的化学方程式为 $\ce{2NaClO_{3}\xlongequal[500∼ 600\ °C]{催化剂} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$,回答第 3～5 题。
3 下列物质中含有氧分子的是 （
D
）A. $\ce{H_{2}O_{2}}$
B. $\ce{CO_{2}}$
C. $\ce{SO_{2}}$
D. $\ce{O_{2}}$
4 依据便携式制氧机的原理分析,下列有关说法不正确的是 （
B
）A. 不可以取消加湿过滤仓
B. 输出的氧气可作为高能燃料
C. 根据加湿过滤仓中气泡判断氧气排出的速率
D. 夏天使用时,反应仓内宜适当多加些水
答案：2. C
3. D
4. B
3. D
4. B
解析：
【分析】本题需结合供氧器的功能、氧气的性质逐一分析选项：A选项原料选择需兼顾成本，价廉易得合理；B选项氧气有助燃性，带火星木条可检验氧气；C选项供氧器内部气流应采用低压进、低压出，高压出不符合设计；D选项加湿过滤仓可过滤杂质并湿润氧气。
【解析】逐一分析各选项：A. 供氧器原料需考虑成本与可行性，价廉易得是重要考量，说法正确；B. 氧气具有助燃性，加湿过滤仓导出的气体为氧气，可用带火星木条检验，说法正确；C. 供氧器内部气流应采用低压进、低压出的方式，高压出不符合制氧机气流设计，说法错误；D. 加湿过滤仓可过滤杂质，同时能使氧气湿润，说法正确。本题要求选不正确的，故答案为C。
【答案】C
【知识点】氧气的性质、制氧装置原理
【点评】本题围绕供氧器的设计与功能设置选项，需结合氧气性质和装置作用判断，易错点为气流方式的理解，难度适中。
【难度系数】0.5
【分析】判断物质是否含氧分子，需明确：氧分子是构成氧气的微粒，只有氧气单质（O₂）中含有氧分子；化合物中含有的是氧元素，而非氧分子。
【解析】逐一分析选项：A. H₂O₂是化合物，由过氧化氢分子构成，不含氧分子；B. CO₂由二氧化碳分子构成，不含氧分子；C. SO₂由二氧化硫分子构成，不含氧分子；D. O₂由氧分子构成，含有氧分子。故答案为D。
【答案】D
【知识点】物质的微观构成、分子与元素
【点评】本题考查物质的构成，区分单质和化合物中氧的存在形式，是化学基础考点，难度较低。
【难度系数】0.8
【分析】结合便携式制氧机原理（过碳酸钠溶于水释放过氧化氢，过氧化氢分解产氧）分析选项：A. 加湿过滤仓的作用是湿润氧气、观察气泡速率，不可取消；B. 氧气是助燃剂，不具有可燃性；C. 气泡快慢可判断氧气排出速率；D. 夏天温度高，反应快，适当加水可调节反应速率。
【解析】逐一分析各选项：A. 加湿过滤仓能湿润氧气，还可通过气泡判断氧气排出速率，不可取消，说法正确；B. 氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为高能燃料，说法错误；C. 加湿过滤仓中气泡的快慢可判断氧气排出的速率，说法正确；D. 夏天温度高，反应速率快，适当多加些水可稀释过氧化氢，减缓反应速率，说法正确。本题要求选不正确的，故答案为B。
【答案】B
【知识点】氧气的性质、过氧化氢分解的应用
【点评】本题结合便携式制氧机实际应用，考查氧气性质与反应速率影响因素，易错点为混淆氧气的助燃性与可燃性，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项：A. 供氧器原料需考虑成本与可行性，价廉易得是重要考量，说法正确；B. 氧气具有助燃性，加湿过滤仓导出的气体为氧气，可用带火星木条检验，说法正确；C. 供氧器内部气流应采用低压进、低压出的方式，高压出不符合制氧机气流设计，说法错误；D. 加湿过滤仓可过滤杂质，同时能使氧气湿润，说法正确。本题要求选不正确的，故答案为C。
【答案】C
【知识点】氧气的性质、制氧装置原理
【点评】本题围绕供氧器的设计与功能设置选项，需结合氧气性质和装置作用判断，易错点为气流方式的理解，难度适中。
【难度系数】0.5
【分析】判断物质是否含氧分子，需明确：氧分子是构成氧气的微粒，只有氧气单质（O₂）中含有氧分子；化合物中含有的是氧元素，而非氧分子。
【解析】逐一分析选项：A. H₂O₂是化合物，由过氧化氢分子构成，不含氧分子；B. CO₂由二氧化碳分子构成，不含氧分子；C. SO₂由二氧化硫分子构成，不含氧分子；D. O₂由氧分子构成，含有氧分子。故答案为D。
【答案】D
【知识点】物质的微观构成、分子与元素
【点评】本题考查物质的构成，区分单质和化合物中氧的存在形式，是化学基础考点，难度较低。
【难度系数】0.8
【分析】结合便携式制氧机原理（过碳酸钠溶于水释放过氧化氢，过氧化氢分解产氧）分析选项：A. 加湿过滤仓的作用是湿润氧气、观察气泡速率，不可取消；B. 氧气是助燃剂，不具有可燃性；C. 气泡快慢可判断氧气排出速率；D. 夏天温度高，反应快，适当加水可调节反应速率。
【解析】逐一分析各选项：A. 加湿过滤仓能湿润氧气，还可通过气泡判断氧气排出速率，不可取消，说法正确；B. 氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为高能燃料，说法错误；C. 加湿过滤仓中气泡的快慢可判断氧气排出的速率，说法正确；D. 夏天温度高，反应速率快，适当多加些水可稀释过氧化氢，减缓反应速率，说法正确。本题要求选不正确的，故答案为B。
【答案】B
【知识点】氧气的性质、过氧化氢分解的应用
【点评】本题结合便携式制氧机实际应用，考查氧气性质与反应速率影响因素，易错点为混淆氧气的助燃性与可燃性，难度适中。
【难度系数】0.5
5 依据氧烛制氧的原理分析，下列有关说法不正确的是（
A.氧烛中添加催化剂能增加生成氧气的量
B.氧烛制氧过程涉及分解反应
C.运输氧烛过程中，应避免受到撞击
D.镁粉过少会使反应无法持续进行，过多将减少产氧量
A
）A.氧烛中添加催化剂能增加生成氧气的量
B.氧烛制氧过程涉及分解反应
C.运输氧烛过程中，应避免受到撞击
D.镁粉过少会使反应无法持续进行，过多将减少产氧量
答案：5. A
解析：
【分析】要解答本题，需结合氧烛制氧的原理，逐一分析各选项涉及的化学概念和物质性质：首先明确催化剂的特性（仅改变化学反应速率，不改变生成物质量）、分解反应的定义（“一变多”的反应）、氧烛的性质（受撞击易引发分解反应），以及镁粉在氧烛中的作用（作为引发剂，量的多少会影响反应持续性和产氧量），再判断每个选项的正误。
【解析】氧烛制氧的原理一般是氯酸钠在催化剂作用下分解产生氧气，反应为：$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal{催化剂、撞击} 2NaCl + 3O_{2}↑}$。对各选项分析如下：
1. 选项A：催化剂只能改变化学反应速率，反应前后其质量和化学性质不变，不会增加生成物（氧气）的量，因此该说法错误；
2. 选项B：氯酸钠分解生成氯化钠和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，该说法正确；
3. 选项C：氧烛受撞击时易引发分解反应，因此运输过程中应避免撞击，防止发生危险，该说法正确；
4. 选项D：镁粉作为氧烛的引发剂，过少时无法使反应持续进行；过多时，镁燃烧会消耗部分分解产生的氧气，从而减少产氧量，该说法正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】A
【知识点】催化剂的性质、分解反应、物质的性质与用途
【点评】本题围绕氧烛制氧原理展开，考查了催化剂、反应类型等基础化学概念，以及对物质性质的理解，属于基础题型，准确掌握相关知识点即可解答。
【难度系数】0.5
【解析】氧烛制氧的原理一般是氯酸钠在催化剂作用下分解产生氧气，反应为：$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal{催化剂、撞击} 2NaCl + 3O_{2}↑}$。对各选项分析如下：
1. 选项A：催化剂只能改变化学反应速率，反应前后其质量和化学性质不变，不会增加生成物（氧气）的量，因此该说法错误；
2. 选项B：氯酸钠分解生成氯化钠和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，该说法正确；
3. 选项C：氧烛受撞击时易引发分解反应，因此运输过程中应避免撞击，防止发生危险，该说法正确；
4. 选项D：镁粉作为氧烛的引发剂，过少时无法使反应持续进行；过多时，镁燃烧会消耗部分分解产生的氧气，从而减少产氧量，该说法正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】A
【知识点】催化剂的性质、分解反应、物质的性质与用途
【点评】本题围绕氧烛制氧原理展开，考查了催化剂、反应类型等基础化学概念，以及对物质性质的理解，属于基础题型，准确掌握相关知识点即可解答。
【难度系数】0.5
6 [2024 扬州邗江期中]兴趣小组开展“自制简易供氧器”的跨学科实践活动。
活动一:探秘制氧原理。
目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种:分子筛制氧法和化学试剂法。
(1)分子筛制氧法以空气为原料,当空气通过分子筛时,氮气和氧气分离,获得高浓度的氧气。其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于
第6题图甲
(2)市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体(化学式为$2\ce{Na_{2}CO_{3}}· 3\ce{H_{2}O_{2}}$),溶于水后能发生反应:$2(2\ce{Na_{2}CO_{3}}· 3\ce{H_{2}O_{2}})\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}4\ce{Na_{2}CO_{3}}+6\ce{H_{2}O}+3\ce{O_{2}}\uparrow$,且该反应放热。不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是
活动二:选择制氧试剂。
【查阅资料】常温常压下产生 150 mL 的氧气,以 5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要 9.1 mL;以过碳酸钠为制氧剂需要 1.41 g。
【实验方案】利用如图乙所示的装置设计如表实验并记录 0～20 min 量筒中水的体积。
(3)检查装置气密性时,先堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置,说明装置
(4)依据如图丙所示的实验结果,小组同学决定选用过碳酸钠固体作为家用制氧机的制氧剂,理由如下:① 过碳酸钠是固体,比过氧化氢溶液便于携带。②
活动三:自制制氧装置。
(5)小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图丁所示的装置。洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是
A. 观察氧气生成速率
B. 降低吸入氧气温度
C. 加快氧气生成速率
活动四:成果交流展示。
(6)小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图戊所示的迭代优化,请写出改进后装置的一个优点:
活动一:探秘制氧原理。
目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种:分子筛制氧法和化学试剂法。
(1)分子筛制氧法以空气为原料,当空气通过分子筛时,氮气和氧气分离,获得高浓度的氧气。其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于
混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。第6题图甲
(2)市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体(化学式为$2\ce{Na_{2}CO_{3}}· 3\ce{H_{2}O_{2}}$),溶于水后能发生反应:$2(2\ce{Na_{2}CO_{3}}· 3\ce{H_{2}O_{2}})\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}4\ce{Na_{2}CO_{3}}+6\ce{H_{2}O}+3\ce{O_{2}}\uparrow$,且该反应放热。不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是
高锰酸钾制取氧气需要加热
。活动二:选择制氧试剂。
【查阅资料】常温常压下产生 150 mL 的氧气,以 5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要 9.1 mL;以过碳酸钠为制氧剂需要 1.41 g。
【实验方案】利用如图乙所示的装置设计如表实验并记录 0～20 min 量筒中水的体积。
(3)检查装置气密性时,先堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置,说明装置
不漏气
(填“漏气”或“不漏气”)。(4)依据如图丙所示的实验结果,小组同学决定选用过碳酸钠固体作为家用制氧机的制氧剂,理由如下:① 过碳酸钠是固体,比过氧化氢溶液便于携带。②
过碳酸钠制取氧气的速率更大
。活动三:自制制氧装置。
(5)小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图丁所示的装置。洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是
AB
(填字母)。A. 观察氧气生成速率
B. 降低吸入氧气温度
C. 加快氧气生成速率
活动四:成果交流展示。
(6)小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图戊所示的迭代优化,请写出改进后装置的一个优点:
反应装置和洗气装置一体化,方便携带(合理答案均可)
。答案：6. (1) 混合物
(2) 高锰酸钾制取氧气需要加热
(3) 不漏气
(4) 过碳酸钠制取氧气的速率更大
(5) AB
(6) 反应装置和洗气装置一体化,方便携带(合理答案均可)
(2) 高锰酸钾制取氧气需要加热
(3) 不漏气
(4) 过碳酸钠制取氧气的速率更大
(5) AB
(6) 反应装置和洗气装置一体化,方便携带(合理答案均可)
解析：
【分析】
本题围绕自制简易供氧器的跨学科实践活动展开，需结合物质分类、氧气制取原理、装置气密性检查、实验方案评价等知识逐一分析：
1. 第(1)问：分子筛制氧仅分离空气中的氮气和氧气，所得气体仍含少量其他气体，据此判断物质类别；
2. 第(2)问：对比高锰酸钾制氧与题目中化学试剂制氧的反应条件，分析家用制氧的适用性；
3. 第(3)问：根据气密性检查的原理，活塞复位说明装置内外压强平衡，判断气密性；
4. 第(4)问：结合实验结果分析过碳酸钠制氧的速率优势；
5. 第(5)问：分析洗气装置中水的作用，逐一判断选项；
6. 第(6)问：从装置优化的实际需求角度说明优点。
【解析】
(1) 分子筛制氧是利用分子筛分离空气中的氮气和氧气，所得“氧气”中仍含有少量其他气体，属于混合物；
(2) 高锰酸钾分解制氧气需要加热，而家用制氧机需操作简便、无需加热，因此不采用高锰酸钾分解制氧气；
(3) 检查装置气密性时，拉动活塞后松手，活塞回到原位置，说明装置内外压强平衡，装置不漏气；
(4) 由实验结果可知，相同条件下过碳酸钠制取氧气的速率更大，更适合家用制氧；
(5) 洗气装置中的水可通过观察气泡判断氧气生成速率（A正确），还能降低反应放热后氧气的温度（B正确），但不能加快氧气生成速率（C错误），故选AB；
(6) 改进后装置将反应装置和洗气装置一体化，方便携带（合理即可）。
【答案】
(1) 混合物
(2) 高锰酸钾制取氧气需要加热（合理即可）
(3) 不漏气
(4) 过碳酸钠制取氧气的速率更大
(5) AB
(6) 反应装置和洗气装置一体化，方便携带（合理即可）
【知识点】
物质的分类、氧气的制取原理、实验装置的评价
【点评】
本题以跨学科实践活动为背景，结合生活中的制氧机，考查学生对氧气制取相关知识的应用能力，注重实验分析与生活实际的结合，难度适中，能引导学生关注化学知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕自制简易供氧器的跨学科实践活动展开，需结合物质分类、氧气制取原理、装置气密性检查、实验方案评价等知识逐一分析：
1. 第(1)问：分子筛制氧仅分离空气中的氮气和氧气，所得气体仍含少量其他气体，据此判断物质类别；
2. 第(2)问：对比高锰酸钾制氧与题目中化学试剂制氧的反应条件，分析家用制氧的适用性；
3. 第(3)问：根据气密性检查的原理，活塞复位说明装置内外压强平衡，判断气密性；
4. 第(4)问：结合实验结果分析过碳酸钠制氧的速率优势；
5. 第(5)问：分析洗气装置中水的作用，逐一判断选项；
6. 第(6)问：从装置优化的实际需求角度说明优点。
【解析】
(1) 分子筛制氧是利用分子筛分离空气中的氮气和氧气，所得“氧气”中仍含有少量其他气体，属于混合物；
(2) 高锰酸钾分解制氧气需要加热，而家用制氧机需操作简便、无需加热，因此不采用高锰酸钾分解制氧气；
(3) 检查装置气密性时，拉动活塞后松手，活塞回到原位置，说明装置内外压强平衡，装置不漏气；
(4) 由实验结果可知，相同条件下过碳酸钠制取氧气的速率更大，更适合家用制氧；
(5) 洗气装置中的水可通过观察气泡判断氧气生成速率（A正确），还能降低反应放热后氧气的温度（B正确），但不能加快氧气生成速率（C错误），故选AB；
(6) 改进后装置将反应装置和洗气装置一体化，方便携带（合理即可）。
【答案】
(1) 混合物
(2) 高锰酸钾制取氧气需要加热（合理即可）
(3) 不漏气
(4) 过碳酸钠制取氧气的速率更大
(5) AB
(6) 反应装置和洗气装置一体化，方便携带（合理即可）
【知识点】
物质的分类、氧气的制取原理、实验装置的评价
【点评】
本题以跨学科实践活动为背景，结合生活中的制氧机，考查学生对氧气制取相关知识的应用能力，注重实验分析与生活实际的结合，难度适中，能引导学生关注化学知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.7