宇航員所需氧氣的主要來(lái)源有:電解水制氧氣、CO2再生氧氣、固體燃料制氧氣?;瘜W(xué)興趣小組對(duì)以上制氧原理開(kāi)展探究。
主題一:電解水制取氧氣
通過(guò)電解水可以方便獲得氧氣。用石墨電極電解水(水中加入少量稀硫酸增強(qiáng)水的導(dǎo)電性),發(fā)現(xiàn)氧氣體積比理論值偏小。為研究這一問(wèn)題,在原裝置中使用CO2傳感器(裝置如圖1)記錄電解前后(0~200s)CO2濃度的變化(如圖2)。在10s接通直流電源130s電解結(jié)束。
(1)實(shí)驗(yàn)證明電解產(chǎn)生的氣體中含有CO2,推測(cè)可能是裝置中 石墨石墨參與了反應(yīng)。
(2)分析圖2中130s電解結(jié)束后CO2濃度繼續(xù)變化的原因:CO2從水中逸出,最后擴(kuò)散到空氣中CO2從水中逸出,最后擴(kuò)散到空氣中。
主題二:CO2與Na2O2(過(guò)氧化鈉)反應(yīng)制取氧氣
Na2O2是常用的供氧劑,其供氧原理是Na2O2與人體呼出的CO2反應(yīng)生成氧氣。興趣小組用圖3裝置探究CO2與Na2O2反應(yīng)原理。已知:Na2O2是淡黃色固體,氯化鈣干燥劑用于吸收水蒸氣。從吹氣口緩緩向三支試管里持續(xù)通入潮濕的CO2氣體,觀察到試管A內(nèi)固體由淡黃色逐漸變?yōu)榘咨?,且?guī)Щ鹦堑哪緱l在試管A內(nèi)復(fù)燃;試管B內(nèi)脫脂棉劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰;試管C內(nèi)固體仍為淡黃色,且?guī)Щ鹦堑哪緱l在試管C內(nèi)不復(fù)燃。
(3)試管A內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是 固體由淡黃色變?yōu)榘咨?,生成使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,說(shuō)明反應(yīng)有新物質(zhì)生成固體由淡黃色變?yōu)榘咨?,生成使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,說(shuō)明反應(yīng)有新物質(zhì)生成。
(4)結(jié)合以上實(shí)驗(yàn),分析Na2O2與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件是 要有水的存在要有水的存在。
(5)從安全角度說(shuō)明Na2O2作供氧劑的使用注意事項(xiàng):遠(yuǎn)離可燃物遠(yuǎn)離可燃物。
主題三:用NaClO3制取氧氣
利用固體燃料氧氣發(fā)生器可快速獲得氧氣??臻g站用含NaClO3的固體燃料制取氧氣,其原理2NaClO3催化劑△2NaCl+3O2↑。神舟十四號(hào)宇航員每人每天需要氧氣550L(該條件下氧氣密度為1.40g/L)。若要通過(guò)以上制氣方法提供一位宇航員一天所需的氧氣,計(jì)算至少需要NaClO3的質(zhì)量。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留一位小數(shù))
催化劑
△
【考點(diǎn)】制取氣體的反應(yīng)原理的探究;電解水實(shí)驗(yàn);根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;電解水實(shí)驗(yàn)中加氫氧化鈉、硫酸等的作用.
【答案】石墨;CO2從水中逸出,最后擴(kuò)散到空氣中;固體由淡黃色變?yōu)榘咨?,生成使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,說(shuō)明反應(yīng)有新物質(zhì)生成;要有水的存在;遠(yuǎn)離可燃物
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:98引用:1難度:0.4
相似題
-
1.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你也參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫(xiě)出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
活動(dòng)Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其他物質(zhì)?
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?小強(qiáng)作出了以下兩種猜想:
①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,小影同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想.
【交流與討論】小影認(rèn)為:二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣”后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
(1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
(2)二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)?
【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?
甲同學(xué)作出了以下三種猜想:①是一種酸; ②是一種堿; ③是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,乙同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了甲同學(xué)的另一個(gè)猜想是正確的,請(qǐng)完成如表實(shí)驗(yàn)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5 -
3.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.
(1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
(2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫(xiě)出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)用發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~