Question

2005年10月12日--17日，我國“神舟六號”載人航天飛船，勝利發射和返回，標志著我國航空航天技術進入世界領先水平．宇宙飛船內，宇航員所呼出的氣體要通過盛有氫氧化鋰（LiOH）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）
（1）試計算1g氫氧化鋰所能吸收二氧化碳的質量．
（2）若用氫氧化鉀（KOH）來代替氫氧化鋰，試計算1g氫氧化鉀所能吸收二氧化碳的質量．
（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502 L，本次有兩位宇航員在進行一項為期5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：比較吸收相同質量的二氧化碳氣體需要氫氧化鉀和氫氧化鋰的質量大小，選取質量小的物質吸收二氧化碳可減少飛船自重．

解答：解：（1）設1gLiOH所能吸收CO₂的質量為x
2LiOH+CO₂═Li₂CO₃+H₂O
48    44
1g     x
∴x=

lg×44

48

=0.92g
答：1g氫氧化鋰所能吸收二氧化碳的質量為0.92g；

（2）設1gKOH所能吸收的CO₂的質量為y
2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O
112  44
1g    y
∴y=

lg×44

112

=0.39g
答：1g氫氧化鉀所能吸收二氧化碳的質量為0.39g；

（3）0.92g＞0.39g等質量的LiOH吸收的CO₂比KOH的多，這樣可以減少宇宙飛船的自重；

（4）設宇宙飛船應攜帶的LiOH的質量為Z

lg

0.92g

=

Z

2×502L×5×1.833g/L

∴Z=10001.80g≈10kg
答：在宇宙飛船上應攜帶氫氧化鋰的質量約為10kg．

點評：兩位宇航員在5天里呼出二氧化碳的質量=502 L×2×5×1.833g/L=9201.66g．