Question

在長(zhǎng)期載人太空飛行的宇航器中，每個(gè)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(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，宇航科學(xué)家進(jìn)行了大量的科學(xué)探索。有的科學(xué)家提出“金屬過(guò)氧化物處理系統(tǒng)”，即不斷把座艙內(nèi)的空氣通過(guò)盛有金屬過(guò)氧化物(以過(guò)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(xué)方程式是①_________________________；②_________________________；將處理后的氣體充入座艙時(shí)，應(yīng)注意采取的一項(xiàng)措施是___________________________。有人提出用超氧化鉀(KO₂)代替過(guò)氧化鈉供氧，預(yù)計(jì)其優(yōu)點(diǎn)是_________________________________。

Answer 1

解析：過(guò)氧化鈉可與飛船座艙內(nèi)的CO₂和水蒸氣反應(yīng)：2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂,

2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑，由于人呼出的CO₂的質(zhì)量遠(yuǎn)大于水蒸氣的質(zhì)量，故考慮CO₂與Na₂O₂反應(yīng)生成O₂，由方程式計(jì)算知，宇航員呼出1.0 kg CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)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(guò)補(bǔ)充水蒸氣，既用于補(bǔ)充所需的氧氣，又能維持空氣成分的穩(wěn)定。KO₂與CO₂的反應(yīng)方程式為：4KO₂+2CO₂====2K₂CO₃+3O₂，可以計(jì)算1.0 kg CO₂與KO₂反應(yīng)生成O₂的質(zhì)量為1.1 kg，與Na₂O₂相比釋放的O₂多。

答案：2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂  2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑  補(bǔ)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