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0.9 kg氧氣，呼出1.0 kg二氧化碳。為了能保持飛船座艙內空氣成分的穩定，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”，即不斷把座艙內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。有關反應的化學方程式是①_________________________；②_________________________；將處理后的氣體充入座艙時，應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，預計其優點是_________________________________。

Answer 1

2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂  2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑  補充適量的水蒸氣  消耗等質量的CO₂，KO₂釋放出的O₂比Na₂O₂更多

解析:

過氧化鈉可與飛船座艙內的CO₂和水蒸氣反應：2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂,

2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑，由于人呼出的CO₂的質量遠大于水蒸氣的質量，故考慮CO₂與Na₂O₂反應生成O₂，由方程式計算知，宇航員呼出1.0 kg CO₂與Na₂O₂反應產生的O₂為0.36 kg，小于宇航員需要消耗的0.9 kg氧氣，故需通過補充水蒸氣，既用于補充所需的氧氣，又能維持空氣成分的穩定。KO₂與CO₂的反應方程式為：4KO₂+2CO₂====2K₂CO₃+3O₂，可以計算1.0 kg CO₂與KO₂反應生成O₂的質量為1.1 kg，與Na₂O₂相比釋放的O₂多。