Question

17．呼吸面具中Na₂O₂可吸收CO₂放出O₂，反应方程式为2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．若用超氧化钾（KO₂）代替 Na₂O₂也可起到同样的作用．
（1）写出KO₂与CO₂的反应方程式：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂．
（2）1kg Na₂O₂和1kg KO₂分别和CO₂反应，生成的O₂体积比（同温同压下）为71：117．
（3）等物质的量的CO₂分别与足量Na₂O₂、KO₂反应生成的O₂体积比（同温同压下）为1：3．
（4）你认为选用哪种物质作补氧剂更为合适？理由是什么？

Answer 1

分析 （1）KO₂与CO₂的反应与Na₂O₂和CO₂反应类似，则应生成K₂CO₃和O₂，据此书写化学方程式；
（2）由反应式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂和4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂计算；
（3）设二氧化碳为2mol，根据反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂和4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂计算生成氧气的体积比；
（4）根据单位质量的二者放出氧气的效率分析．

解答 （1）KO₂与CO₂的反应与Na₂O₂和CO₂反应类似，应生成K₂CO₃和O₂，反应的化学方程式为：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂，
故答案为：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂；
（2）发生反应为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂，
1 kg Na₂O₂完全反应生成氧气的物质的量为：$\frac{1000g}{78g/mol}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{250}{39}$mol，
1 kg KO₂与CO₂完全反应生成二氧化碳的物质的量为：$\frac{1000g}{71g/mol}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{750}{71}$mol，、
相同条件下气体的体积与物质的量成正比，则生成相同状况下的O₂的体积比=$\frac{250}{39}$mol：$\frac{750}{71}$mol=71：117，
故答案为：71：117；
（3）由反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂可知：设二氧化碳为2mol，2molCO₂分别与足量Na₂O₂、KO₂反应生成相同状况下的O₂的物质的量之比=1mol：3mol=1：3，相同条件下氧气的体积之比等于物质的量之比=1：3，
故答案为：1：3；
（4）根据（2）可知单位质量的KO₂释放O₂的量比Na₂O₂多，说明KO₂释放O₂的效率高于Na₂O₂，所以选用KO₂作为补氧剂更为合适，
答：选用KO₂作为补氧剂更为合适，因KO₂释放O₂的效率高于Na₂O₂．

点评 本题考查了物质的量计算，题目难度中等，正确分析“用超氧化钾（KO₂）代替 Na₂O₂也可起到同样的作用”为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．