Question

神州九号载人飞船的成功发射和着陆是中国载人航天事业一个新的里程碑．
（1）在宇宙飞船上通常安装盛有过氧化钠（Na₂O₂）的装置，它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，写出该反应的化学方程式    ．
（2）图中图①、图②装置都可以在实验室制取氧气．图①中仪器a的名称是    ．请写出实验室用图②装置制取氧气的一个化学方程式：    ．
 （3）某同学在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是    ．
（4）氯气是一种重要的化工原料，它是一种黄绿色的有毒气体，密度比空气大，能溶于水．如果在实验室中制取氯气并用图③装置进行收集，则气体应从    （填字母）端通入．如果储气罐中氯气泄露时，你给现场的人们一条逃生自救的建议是：    ．
（5）某化学活动小组欲测定人体呼出气体中二氧化碳的含量．取呼出气体样品10g，通入到足量的澄清石灰水中，充分反应后过滤，称量所得沉淀质量为5g．求人体呼出气体中二氧化碳的质量分数．

Answer 1

【答案】分析：（1）本题是信息给予题，是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，这个反应在飞船上最大的优点是将人排除的代谢产物二氧化碳和水反应掉（水和过氧化钠也能反应生成氧气，其反应为2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑），同时生成氧气，供舱内人员继续使用．
（2）图1和图2都可以制取氧气，图1时常温下制取氧气的，其中使用到了锥形瓶．图2制取氧气时，由于试管口没有棉花团，所以只能写氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气．
（3）在氯酸钾制取氧气时，如果仅仅是反应进行的较慢，应该忘记使用催化剂，因为催化剂影响到的是反应的速度，而不能影响是否产生气体或者产生气体的多少．
（4）由于氯气是有毒且密度比空气大，且能溶解于水，所以当用图③收集时应该是用向上排空气法，所以应该是长进短出，从C进入．而泄漏现场逃生时，由于提示信息是氯气能溶解于水，所以可以用湿毛巾捂住口鼻，防止吸入体内导致中毒．
（5）要求二氧化碳的质量分数，需要知道二氧化碳的质量，而二氧化碳可以借助生成的碳酸钙而进行求算．
解答：解：（1）过氧化钠与人呼出的二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，其对应方程式为2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．由于反应中二氧化碳为气体，所以生成的氧气不能添加气体符号．
（2）图①中仪器a的名称是 锥形瓶．实验室用图②装置制取氧气时，由于试管口没有棉花团，所以孩子能写氯酸钾和二氧化锰受热分解的反应，即其化学方程式 2KClO₃2KCl+3O₂↑．
 （3）某同学在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，仅仅反应慢，所以只能是忘记使用催化剂，催化剂能改变反应反应的速率．
（4）氯气是一种黄绿色的有毒气体，密度比空气大，能溶于水．如果在实验室中制取氯气并用图③装置进行收集，由于是使用排空气收集，所以根据其密度比空气大，只能用向上排空气法，即长进短出，则气体应从 C端通入．如果储气罐中氯气泄露时，由于提示信息说氯气能溶于水，所以用湿毛巾捂住口鼻．
（5）设二氧化碳的质量为x．
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
44          100
x            5g
=
x=2.2g．
则呼出气体中二氧化碳的质量分数=×100%=22%．
故答案为：（1）2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．（2）锥形瓶． 2KClO₃2KCl+3O₂↑．
 （3）忘记使用催化剂．（4）c；用湿毛巾捂住口鼻．（5）22%．
点评：信息给予题解答中要注意对信息的有效处理，如氯气的那些信息，对收集有用处的是密度和溶解性，而对氯气的处理则可以借助物理性质或者化学性质进行（氯气现场逃生用肥皂水湿过的毛巾捂住口鼻效果更好，因为氯气能与碱性物质反应，本题没有提示，但是大家可以作为一点生存经验记住）．