化学实验报告

实验服务对象:

潜水员


实验原理:

实验室制氧方法有三种:

1.高锰酸钾→(条件:加热)锰酸钾+氧气+二氧化锰

2.过氧化氢→(条件:二氧化锰)氧气+水

3.氯酸钾→(条件:加热+二氧化锰)氯化钾+氧气

由于高锰酸钾和氯化氢进行化学反应需要加热,此实验是在水中进行,若加热需要消耗氧气,则水中的氧气就会越来越少,因此选择二号实验原理。


探究过程及方案一

1.在一个近似椭圆形的大型容器中,上半部分是过氧化氢,下半部分是二氧化锰,由于我们需要,控制化学反应的速率,我们可以在中间加上一个阀门。

第一版

但“气瓶”之所以会沉下去,是因为有重力的影响,但若当潜水员仰泳时,“气瓶”就会随处乱动,没有方向,就无法很好的去控制反应速率,因此我们有了第二版。

2.在一个近似椭圆形的大型容器中,上半部分是过氧化氢,下半部分是二氧化锰,中间是一个电动排水装置,与下半部分相连的地方连接着一个导管,可以将空气排到人的鼻子里面,或者排到一个密封的头盔中。

第二版

但若过氧化氢没过了导管,那么就无法继续制氧气了,因此我们有了第三版。

3.上半部分、下半部分、中间和导管的情况与以上都相同,只是,在下半部分的最上端又放了一个导管,并将两个导管连接在一起(导管越多,显得整个装置越复杂,我们可以将两个导管合并在一起,有了一个出口管)。

第三版

如何保证水位不会没过出口管?

4.最终模型:

在一个近似椭圆形的大容器中,上半部分是过氧化氢,下半部分是二氧化锰,中间有一个电动装置,在下半部分的最上端和最下端连接着两个导管,两个导管合成一个出口管,并在下半部分安上一个电子检测器,当没过出口管的时候,就会自动排水。

最终模型

优点:氧气的量多

缺点:装置复杂


方案二:

由于想到在古代的时候,西方人给婴儿吃饭的一种碗,它是球形的,不管怎样饭都不会倒,因此,我们就根据这个创造了第二个方案。

1.用一个球形的容器,上半部分是二氧化锰,下半部分是过氧化氢,并且为了防止球体乱动,在球体下面加重,并在两旁分别装上一个较细的铁丝进行固定。

第一版

但由于一个的容量比较小,因此我们决定进行三个相连,并有了第二版。

2.最终模型:

在第一版的基础上,用三个正方体分别套在球体的外面,并将这三个正方体相连(这样即使一个球体翻转,其他的两个也不会受影响),分别在这三个正方体外安上一个导管,并将导管相连变成出口管,出口管通向人体。

最终模型

优点:装置简单

缺点:氧气的量少

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