Question

在长期载人太空飞行的宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9kg氧气，呼出1.0kg二氧化碳．为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索．有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物（以过氧化钠为例）的容器，并把处理后的气体充入座舱．有关反应的化学方程式是①

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

；②

2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

；将处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是

补充适量的水蒸气

．有人提出用超氧化钾（KO₂）代替过氧化钠供氧，（反应产物和过氧化钠类似），预计其优点是

消耗等质量的CO₂，KO₂释放出的O₂比Na₂O₂更多

．

Answer 1

分析：宇航员呼出的二氧化碳与过氧化钠反应，每44克二氧化碳会变为32克氧气，宇航员呼出的水蒸气与过氧化钠反应，每36克水蒸气会变为32克氧气，能保持飞船座舱内空气成分的稳定；KO₂与Na₂O₂性质相似，CO₂与KO₂反应发生氧化还原反应生成K₂CO₃和O₂，据此即可解答．

解答：解：在长期载人太空飞行的宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9kg氧气，呼出1.0kg二氧化碳，为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，不断把座舱内的空气通过盛有过氧化钠的容器，此时宇航员呼出的二氧化碳与过氧化钠反应，2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，每44克二氧化碳会变为32克氧气，宇航员呼出的水蒸气与过氧化钠反应，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，每36克水蒸气会变为32克氧气，能保持飞船座舱内空气成分的稳定；
2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂，KO₂与Na₂O₂性质相似，CO₂与KO₂反应发生氧化还原反应生成K₂CO₃和O₂，KO₂与CO₂反应的化学方程式为4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂，由此反应的关系式为：Na₂O₂～CO₂～

1

2

O₂，KO₂～

1

2

CO₂～

3

4

O₂，
等质量的CO₂分别与足量的Na₂O₂、KO₂反应，生成O₂的质量比为

1

2

：

3

2

=1：3，消耗等质量的CO₂，KO₂释放出的O₂比Na₂O₂更多，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；  补充适量的水蒸气；  消耗等质量的CO₂，KO₂释放出的O₂比Na₂O₂更多；

点评：本题主要考查了碱金属的重要化合物Na₂O₂，注意把握题目信息，解题须具有一定的知识迁移能力，平时多注意培养，题目难度不大．