Na2O2曾经是潜水艇或航天器中最理想的供氧剂。下表是人体呼出气体的成分(均为体积百分含最）。空气成分人体呼出气体成分N278% 74%O221% 16%H2O

题文

Na₂O₂曾经是潜水艇或航天器中最理想的供氧剂。下表是人体呼出气体的成分(均为体积百分含最）。
 
空气
成分
人体呼出
气体成分
N₂
78%
  74%
O₂
21%
  16%
H₂O
0. 5%
   6%
CO₂
0. 03%
   4%
 
(1)已知一个人一天大约要产生16 mol CO₂。若全部被Na₂O₂吸收，需要Na₂O₂________ g。
(2)若要使被吸收的CO₂与产生的O₂体积相等，就需
要在Na₂O₂中添加KO₂．计算要达到该目的．Na₂O₂与KO₂的物质的量比例是     。
已知：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
(3)计算100 L空气经过人体呼吸后，呼出气体中O₂的体积(标准状况下，保留2位小数)____ L。
(4)为保持航天器中空气成分恒定，并充分利用资源，需对人体呼出的气体进行处 理，无用物质排出航天器。100 L空气经过人体呼吸后，欲使呼出的气体经过处理后恢复原空气成分且体积仍为100 L(可供使用的化学试剂只有Na₂O₂)．通过计算回答：若先利用CO₂，还需要利用水蒸气，求需要水蒸气体积       L。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）1248   
（2）n（Na₂O₂）：n（KO₂）=1:2     （3）V（O₂）=16．86L
（4）4．10

解析

（1）过氧化钠和二氧化碳的反应方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，设需要过氧化钠的质量为x，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
156g   2mol
x      16mol
x=

=1248g
（2）Na₂O₂和 CO₂反应方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂， KO₂和 CO₂反应方程式为：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂，根据反应方程式知，要使被吸收的CO₂与产生的O₂体积相等，则参加反应的n（Na₂O₂）：n（KO₂）=2：4=1：2
（3）呼吸前后，氮气不参加反应，所以氮气的量不变，呼入的气体中氮气体积=100L×78%=78L，氮气的量不变，所以呼出的气体体积=78L÷74%=105．4L，所以V（O₂）=78L/74%×16%=16．86L。
（4）呼入气体中氧气的体积=100L×21%=21L，呼出的气体中氧气的体积是16．86L，所以氧气体积减少为（21-16．86）L=4．14L O₂。
二氧化碳气体增加的量=78L/74%×4%-100L×0．03%=4．22L-0．03L=4．19L，将增加的CO₂用Na₂O₂吸收，生成O₂是二氧化碳的一半为2．095L，为补足减少的4．14L O₂，还需要2．045L O₂，则需要用Na₂O₂吸收 H₂O体积为氧气的2倍=2．045L×2=4．09L，剩余的水=6．32L-4．09L=1．73L液化回收。还需要水蒸气参加反应，需要水蒸气的体积是4．10L

考点

据考高分专家说，试题“Na2O2曾经是潜水艇或航天器中最理想的.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。

物质的量

物质的量：

物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一（7个基本的物理量分别为：长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量）符号：n
计算公式：物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系：n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M

使用物质的量注意事项：

（1）物质的量表示物质所含指定粒子的多少，物质的量是一个整体，不得简化或增添任何字。
（2）物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子，因此在使用中应指明粒子的名称。

物质的量的相关解法：

问题探究：

（1）1mol氢这种说法正确吗？如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子？
答：使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明离子的种类，1mol氢的说法不正确，因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH₂、1molH⁺。
（2）阿佛加德罗常数和6.02×10²³mol^-1在实际使用上有何区别？
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字，而6.02×10²³mol^-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确，要使用阿佛加德罗常数，而在涉及计算时，则用6.02×10²³mol^-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。