Question

宇宙飛船內，宇航員所呼出的氣體要通過盛有氫氧化鋰的過濾網，以除去所含的二氧化碳，如下式所示：2LiOH（固）+CO₂（氣）═Li₂CO₃（固）+H₂O（液）．（結果精確到0.1）
（1）吸收11g二氧化碳需氫氧化鋰的質量

 

g．
（2）若用氫氧化鉀來代替氫氧化鋰，吸收11g二氧化碳需氫氧化鉀的質量

 

g．
（3）利用（1）和（2）所得結果，試解釋為什么宇宙飛船選用氫氧化鋰來吸收二氧化碳較用氫氧化鉀為佳．

 

．
（4）若每位宇航員每天所呼出的二氧化碳平均是502L，現有4位宇航員在進行一項為期7天的太空任務，試計算在宇宙飛船上應攜帶氫氧化鋰的質量．（在宇宙飛船內溫度和氣壓下，二氧化碳氣體的密度為1.833g/L）．

Answer 1

分析：（1）根據氫氧化鋰和二氧化碳反應的化學方程式和二氧化碳的質量，就可計算出吸收11g二氧化碳需要氫氧化鋰的質量；
（2）利用氫氧化鉀與二氧化碳反應的化學方程式和二氧化碳的質量，就可計算出吸收11g二氧化碳需要氫氧化鉀的質量；
（3）把（1）和（2）的計算結果比較，即可判斷是用氫氧化鋰還是用氫氧化鉀來吸收二氧化碳；
（4）根據4位宇航員7天中放出二氧化碳的總質量，再利用化學反應方程式算出氫氧化鋰的質量．

解答：解：（1）設吸收11g二氧化碳需要氫氧化鋰的質量為X，
2LiOH+CO₂=Li₂CO₃+H2O
48    44
X     11g

48

X

=

44

11g

X=12g
答：設吸收11g二氧化碳需要氫氧化鋰的質量為12g．
（2）設吸收11g二氧化碳需要氫氧化鉀的質量為Y，
2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O
112  44
 Y   11g 

112

Y

=

44

11g

Y=28g
答：吸收11g二氧化碳需要氫氧化鉀的質量為28g．
（3）因為12g＜28g，所以用氫氧化鋰吸收二氧化碳好．因為相同質量的氫氧化鋰吸收的二氧化碳更多；
（4）解：4位宇航員7天共呼出CO₂的質量：502L×4×7×1.833g/L=25764.648g 
設需帶LiOH的質量為z．
2LiOH+CO₂═Li₂CO₃+H₂O
48    44
z  25764.648g

48

z

=

44

25764.648g

z=28106.9g 
答：需帶LiOH 的質量為28106.9g．
故答案為：（1）12；（2）28；（3）等質量的LiOH吸收CO₂質量比KOH的多，這樣可以減輕宇宙飛船的自重；（4）28106.9g．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．