Question

神舟七號飛船是中國第三個載人航天器，是中國神舟號飛船系列之一，在北京時間2008年9月25日21時10分4秒988毫秒由長征2F火箭發射升空，標志著我國航天事業的又一里程碑。金屬過氧化物等可作宇宙飛船或潛水艇中的氧氣再生劑，如：過氧化鈉（Na₂O₂）在常溫下能與人呼出的二氧化碳反應生成氧氣，化學方程式為：2Na₂O₂＋2CO₂₌₌₌2Na₂CO₃＋O₂。為了驗證該反應中氧氣的產生，某興趣小組的同學設計了如右圖所示的實驗。

（1）A裝置中所發生反應的化學方程式為                                     ；

檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到           現象， 即可證明裝置不漏氣。

（2）表明二氧化碳沒有被過氧化鈉完全吸收的現象是                                      。

（3）常溫下水也能與Na₂O₂反應，生成氧氣和氫氧化鈉，寫出該反應的化學方程式。若要檢驗干燥的二氧化碳能否與過氧化鈉反應生成氧氣，以上實驗裝置應如何改進？

（4）某潛水艇上有4人，如果每人每小時消耗的氧氣在某溫度和壓強條件下體積為50L，則該潛水艇中每天需要過氧化鈉多少千克？（已知：在上述溫度和壓強條件下氧氣的密度為1.5g/L）

Answer 1

（1）CaCO₃＋2HCl₌₌₌CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

漏斗頸中形成一段穩定的水柱（或液面不再下降）等

（2）C裝置處的澄清石灰水變渾濁

（3）2Na₂O₂＋2H₂O₌₌₌4NaOH＋O₂↑

在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置（或盛有濃硫酸的洗氣瓶）等。

（4）解：50L氧氣的質量為：50 L×1.5g/L=75g

該潛水艇中每天消耗氧氣的質量為：4×24×75g=7200g即7.2kg

設該潛水艇中每天需要過氧化鈉的質量為x。

 2Na₂O₂＋2CO₂₌₌₌2Na₂CO₃＋O₂↑

  156                     32

   X                     7.2kg

   156/32  =  x/7.2kg

x = 35.1kg（1分）

答：該潛水艇中每天需要過氧化鈉35.1kg。