Question

宇宙飞船内，宇航员所呼出的气体要通过盛有氢氧化锂的过滤网，以除去所含的二氧化碳，如下式所示：2LiOH（固）+CO₂（气）═Li₂CO₃（固）+H₂O（液）．（结果精确到0.1）
（1）吸收11g二氧化碳需氢氧化锂的质量

 

g．
（2）若用氢氧化钾来代替氢氧化锂，吸收11g二氧化碳需氢氧化钾的质量

 

g．
（3）利用（1）和（2）所得结果，试解释为什么宇宙飞船选用氢氧化锂来吸收二氧化碳较用氢氧化钾为佳．

 

．
（4）若每位宇航员每天所呼出的二氧化碳平均是502L，现有4位宇航员在进行一项为期7天的太空任务，试计算在宇宙飞船上应携带氢氧化锂的质量．（在宇宙飞船内温度和气压下，二氧化碳气体的密度为1.833g/L）．

Answer 1

分析：（1）根据氢氧化锂和二氧化碳反应的化学方程式和二氧化碳的质量，就可计算出吸收11g二氧化碳需要氢氧化锂的质量；
（2）利用氢氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式和二氧化碳的质量，就可计算出吸收11g二氧化碳需要氢氧化钾的质量；
（3）把（1）和（2）的计算结果比较，即可判断是用氢氧化锂还是用氢氧化钾来吸收二氧化碳；
（4）根据4位宇航员7天中放出二氧化碳的总质量，再利用化学反应方程式算出氢氧化锂的质量．

解答：解：（1）设吸收11g二氧化碳需要氢氧化锂的质量为X，
2LiOH+CO₂=Li₂CO₃+H2O
48    44
X     11g

48

X

=

44

11g

X=12g
答：设吸收11g二氧化碳需要氢氧化锂的质量为12g．
（2）设吸收11g二氧化碳需要氢氧化钾的质量为Y，
2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O
112  44
 Y   11g 

112

Y

=

44

11g

Y=28g
答：吸收11g二氧化碳需要氢氧化钾的质量为28g．
（3）因为12g＜28g，所以用氢氧化锂吸收二氧化碳好．因为相同质量的氢氧化锂吸收的二氧化碳更多；
（4）解：4位宇航员7天共呼出CO₂的质量：502L×4×7×1.833g/L=25764.648g 
设需带LiOH的质量为z．
2LiOH+CO₂═Li₂CO₃+H₂O
48    44
z  25764.648g

48

z

=

44

25764.648g

z=28106.9g 
答：需带LiOH 的质量为28106.9g．
故答案为：（1）12；（2）28；（3）等质量的LiOH吸收CO₂质量比KOH的多，这样可以减轻宇宙飞船的自重；（4）28106.9g．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．