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(yīng)生成氧氣，反應(yīng)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(jié)果保留整數(shù)，以上數(shù)據(jù)均為模擬）
（2）若將39g的過氧化鈉與69g水充分反應(yīng)（已知水在反應(yīng)中過量），求算所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式、過氧化鈉的質(zhì)量可以計算反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）過氧化鈉與人體呼出的二氧化碳和水蒸汽反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)如下：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑可得過氧化鈉與生成氧氣的關(guān)系為2Na₂O₂～O₂↑
設(shè)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(shè)反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為z，生成氫氧化鈉的質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．