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

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

；②

2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

；將處理后的氣體充入座艙時，應注意采取的一項措施是

補充適量的水蒸氣

．有人提出用超氧化鉀（KO₂）代替過氧化鈉供氧，（反應產物和過氧化鈉類似），預計其優點是

消耗等質量的CO₂，KO₂釋放出的O₂比Na₂O₂更多

．

Answer 1

分析：宇航員呼出的二氧化碳與過氧化鈉反應，每44克二氧化碳會變為32克氧氣，宇航員呼出的水蒸氣與過氧化鈉反應，每36克水蒸氣會變為32克氧氣，能保持飛船座艙內空氣成分的穩定；KO₂與Na₂O₂性質相似，CO₂與KO₂反應發生氧化還原反應生成K₂CO₃和O₂，據此即可解答．

解答：解：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空氣成分的穩定，不斷把座艙內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，2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，每44克二氧化碳會變為32克氧氣，宇航員呼出的水蒸氣與過氧化鈉反應，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，每36克水蒸氣會變為32克氧氣，能保持飛船座艙內空氣成分的穩定；
2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，KO₂與Na₂O₂性質相似，CO₂與KO₂反應發生氧化還原反應生成K₂CO₃和O₂，KO₂與CO₂反應的化學方程式為4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂，由此反應的關系式為：Na₂O₂～CO₂～

1

2

O₂，KO₂～

1

2

CO₂～

3

4

O₂，
等質量的CO₂分別與足量的Na₂O₂、KO₂反應，生成O₂的質量比為

1

2

：

3

2

=1：3，消耗等質量的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，題目難度不大．