Question

在長期載人太空飛行的宇航器中，每個宇航員平均每天需要消耗0.9kg氧氣，呼出1.0kg二氧化碳．為了能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，宇航科學家進行了大量的科學探索．有的科學家提出“金屬過氧化物處理系統(tǒng)”，即不斷把座艙內(nèi)的空氣通過盛有金屬過氧化物（以過氧化鈉為例）的容器，并把處理后的氣體充入座艙．有關(guān)反應(yīng)的化學方程式是①________；②________；將處理后的氣體充入座艙時，應(yīng)注意采取的一項措施是________．有人提出用超氧化鉀（KO₂）代替過氧化鈉供氧，（反應(yīng)產(chǎn)物和過氧化鈉類似），預計其優(yōu)點是________．

Answer 1

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂    2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑    補充適量的水蒸氣    消耗等質(zhì)量的CO₂，KO₂釋放出的O₂比Na₂O₂更多
分析：宇航員呼出的二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)，每44克二氧化碳會變?yōu)?2克氧氣，宇航員呼出的水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)，每36克水蒸氣會變?yōu)?2克氧氣，能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定；KO₂與Na₂O₂性質(zhì)相似，CO₂與KO₂反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K₂CO₃和O₂，據(jù)此即可解答．
解答：在長期載人太空飛行的宇航器中，每個宇航員平均每天需要消耗0.9kg氧氣，呼出1.0kg二氧化碳，為了能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，不斷把座艙內(nèi)的空氣通過盛有過氧化鈉的容器，此時宇航員呼出的二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)，2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，每44克二氧化碳會變?yōu)?2克氧氣，宇航員呼出的水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，每36克水蒸氣會變?yōu)?2克氧氣，能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定；
2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，KO₂與Na₂O₂性質(zhì)相似，CO₂與KO₂反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K₂CO₃和O₂，KO₂與CO₂反應(yīng)的化學方程式為4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂，由此反應(yīng)的關(guān)系式為：Na₂O₂～CO₂～O₂，KO₂～CO₂～O₂，
等質(zhì)量的CO₂分別與足量的Na₂O₂、KO₂反應(yīng)，生成O₂的質(zhì)量比為：=1：3，消耗等質(zhì)量的CO₂，KO₂釋放出的O₂比Na₂O₂更多，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑； 補充適量的水蒸氣； 消耗等質(zhì)量的CO₂，KO₂釋放出的O₂比Na₂O₂更多；
點評：本題主要考查了堿金屬的重要化合物Na₂O₂，注意把握題目信息，解題須具有一定的知識遷移能力，平時多注意培養(yǎng)，題目難度不大．