Question

【題目】（1）Na2O2因能發生下列反應被用作補氧劑：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，上述反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為：___。

（2）某潛艇上有50人，每人每分鐘消耗1.12LO2(標況)，則一天需___molNa2O2。如用KO2作補氧劑，寫出它和CO2反應的化學方程式_____。

①1kgNa2O2和1kgKO2分別和足量的CO2反應，生成O2的體積（同溫同壓）比為_____。

②等量的CO2分別和足量的Na2O2、KO2反應，生成O2的分子數（同溫同壓）比為____。

③你認為選用____作補氧劑更為合適，理由是_____。

Answer 1

【答案】1：1 7200mol 4KO2 +2CO2=2K2CO3+3O2 71：117 1：3 KO2 因為KO2產生的O2效率更高

【解析】

(1)在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中只有Na2O2中O元素的化合價變化，Na2O2為氧化劑、還原劑；

(2)反應的相關方程式為2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，一天共需要氧氣的體積為50×1.12L×60×24=80640L，物質的量為=3600mol，結合反應的方程式計算；根據過氧化鈉能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣的反應來書寫KO2與CO2的反應；

①根據Na2O2與CO2的反應方程式以及KO2與CO2的反應方程式來計算；

②根據Na2O2與CO2的反應以及KO2與CO2的反應來計算；

③等質量的Na2O2和KO2分別和CO2反應生成的O2體積大小可以選擇合適的供氧劑。

(1)在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中只有Na2O2中O元素的化合價變化，為氧化劑、還原劑，由反應及原子守恒可知，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1；

(2)一天共需要氧氣的體積為50×1.12L×60×24=80640L，物質的量為=3600mol，則：

2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

2mol 1mol

x 3600mol

x=7200mol

過氧化鈉能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，用超氧化鉀(KO2)代替Na2O2也可起到同樣的作用，所以超氧化鉀(KO2)也能和二氧化碳反應生成碳酸鉀和氧氣，反應方程式為4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2；

①根據化學方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

則2Na2O2～O2，4KO2～3O2，lkgNa2O2和lkgKO2分別和CO2反應，生成的O2體積比(同溫同壓下)等于物質的量之比，即:×3=71:117；

②根據化學方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

則2Na2O2～2CO2～O2，4KO2～2CO2～3O2

假設均為1mol的CO2分別和Na2O2、KO2反應，生成的O2分子數比等于物質的量之比，即為：:=1:3；

③根據第(2)小題的答案可以得出：等質量的KO2與Na2O2與足量CO2反應，前者生成的O2更多，即KO2產生的O2效率更高，所以用KO2作補氧劑更為合適。