题目内容

2.“东方之星”沉船事故的发生牵动了亿万人民的心,几百名潜水员参与了救援工作,他们佩带的水下装备中有供氧装置,其原理是利用过氧化钠与人体呼出的二氧化碳和水蒸汽反应生成氧气,反应如下:
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
(1)已知潜水员携带的供氧装置中装有3.9kg的过氧化钠,潜水员在水下工作时每分钟消耗氧气约为6.67g,由此求得潜水员最多能在水下工作2小时.(计算结果保留整数,以上数据均为模拟)
(2)若将39g的过氧化钠与69g水充分反应(已知水在反应中过量),求算所得溶液的溶质质量分数?

分析 根据反应的化学方程式、过氧化钠的质量可以计算反应生成氢氧化钠和氧气的质量,进一步可以计算反应后所得溶液中溶质的质量分数.

解答 解:(1)过氧化钠与人体呼出的二氧化碳和水蒸汽反应生成氧气,反应如下:
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑可得过氧化钠与生成氧气的关系为2Na2O2~O2
设3.9kg的过氧化钠可生成氧气为x
2Na2O2~O2
156     32
3.9kg    x
$\frac{156}{3.9kg}$=$\frac{32}{x}$
x=0.8kg
所以可生成氧气为800g
潜水员在水下工作时间为$\frac{800g}{6.67g/min}$=120min即为2小时;
(2)设反应生成氧气的质量为z,生成氢氧化钠的质量为y,
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
 156         160  32
 39g         y   z
$\frac{156}{39g}$=$\frac{160}{y}$=$\frac{32}{z}$
解得:y=40g  z=8g
所得溶液的溶质质量分数为$\frac{40g}{39g+69g-8g}$×100%=40%
答:(1)潜水员最多能在水下工作2小时.(2)所得溶液的溶质质量分数为40%.

点评 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.

练习册系列答案
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12.实验是实现科学探究的重要途径,请回答以下有关化学实验的问题:
(1)仪器X的名称是铁架台.
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCI发生反应,生成O2.为了验证CO2跟Na2O2反应生成的气体是O2,某化学兴趣小组同学设计了图中所示装置.

①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCI气体,设计B、C装置的目的是净化CO2气体,其中B装置可用化学方程式表示为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,C装置瓶内的液体是浓硫酸(或浓H2SO4).
②E装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收没有反应的CO2,发生反应的化学方程式为2NaHO+CO2=Na2CO3+H2O.
③如何验证CO2和Na2O2反应产生的气体是O2
(3)硫酸铜常用作农业杀虫剂,如图是利用含铁废铜材料生产硫酸铜的工艺.

反应③的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;途径Ⅱ中,Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,从环保和经济的角度分析,对比途径Ⅰ、Ⅱ,途径Ⅰ的优点是不产生有害气体(写一条).
(4)某化学兴趣小组为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,进行了如下实验探究:取5g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应),放出二氧化碳气体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示.计算:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数.

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