Na2O2曾经是潜水艇或航天器中最理想的供氧剂．右下表是人体呼出气体的成分．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16molCO2.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．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Na₂O₂曾经是潜水艇或航天器中最理想的供氧剂．右下表是人体呼出气体的成分（均为体积百分含量）．

	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16molCO₂，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的物质的量之比．
已知：4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂
（3）计算100L空气经过人体呼吸后，呼出气体中O₂、H₂O（g）、CO₂的体积（相同状况下，保留2位小数）．
（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．100L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100L（可供使用的化学试剂只有Na₂O₂）．通过计算回答：若先利用CO₂，是否还要利用水蒸气？若需要利用水蒸气，需要水蒸气多少升？

分析：（1）根据二氧化碳和过氧化钠之间的关系式计算；
（2）根据Na₂O₂、KO₂分别和二氧化碳反应的方程式特点计算；
（3）呼吸前后，氮气不参加反应，所以氮气的量不变，根据氮气的量计算呼出的气体体积，再根据各气体占有的分数计算即可；
（4）根据二氧化碳和氧气的量计算是否还需要水蒸气参加反应．

解答：解：（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=

156g×16mol

2mol

=1248g，
答：需要过氧化钠的质量是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，
答：n（Na₂O₂）和n（KO₂）之比为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，V（CO₂）=

78L

74%

×4%=4.22L，V（H₂O）=

78L

74%

×6%=6.32L，
答：呼出的气体中含有V（O₂）=16.86L，V（CO₂）=4.22L，V（H₂O）=6.32L；
（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，
答：还需要水蒸气参加反应，需要水蒸气的体积是4.09L．

点评：本题以过氧化钠为载体考查物质的量的有关计算，明确表格中氮气含量变小的原因是解本题关键，难度较大．