Question

2．“東方之星”沉船事故的發(fā)生牽動了億萬人民的心，幾百名潛水員參與了救援工作，他們佩帶的水下裝備中有供氧裝置，其原理是利用過氧化鈉與人體呼出的二氧化碳和水蒸汽反應生成氧氣，反應如下：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑
（1）已知潛水員攜帶的供氧裝置中裝有3.9kg的過氧化鈉，潛水員在水下工作時每分鐘消耗氧氣約為6.67g，由此求得潛水員最多能在水下工作2小時．（計算結果保留整數，以上數據均為模擬）
（2）若將39g的過氧化鈉與69g水充分反應（已知水在反應中過量），求算所得溶液的溶質質量分數？

Answer 1

分析 根據反應的化學方程式、過氧化鈉的質量可以計算反應生成氫氧化鈉和氧氣的質量，進一步可以計算反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）過氧化鈉與人體呼出的二氧化碳和水蒸汽反應生成氧氣，反應如下：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑可得過氧化鈉與生成氧氣的關系為2Na₂O₂～O₂↑
設3.9kg的過氧化鈉可生成氧氣為x
2Na₂O₂～O₂↑
156     32
3.9kg    x
$\frac{156}{3.9kg}$=$\frac{32}{x}$
x=0.8kg
所以可生成氧氣為800g
潛水員在水下工作時間為$\frac{800g}{6.67g/min}$=120min即為2小時；
（2）設反應生成氧氣的質量為z，生成氫氧化鈉的質量為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
所得溶液的溶質質量分數為$\frac{40g}{39g+69g-8g}$×100%=40%
答：（1）潛水員最多能在水下工作2小時．（2）所得溶液的溶質質量分數為40%．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．