Question

潜艇是海军的一种重要装备．某潜艇水下排水量是1500吨，艇内净空间40米³，艇上有官兵30人．
（1）空气中O₂体积分数是

 

，当下降到16%时，会影响人正常工作．如果艇内每人每分钟消耗400毫升O₂，则理论上此潜艇能在水中停留

 

小时（假设艇内温度、压强保持不变）．
（2）潜艇长时间潜航，需配备O₂再生装置．现有以下方案可供选择：①加热KMnO₄ ②电解H₂O ③常温下，过氧化钠（Na₂O₂）与CO₂反应生成Na₂C0₃与0₂．你认为上述方案中最可行的是（填序号）

 

．它与其它二种方案相比的优点是

 

．

Answer 1

考点：制取气体的反应原理的探究,空气的成分及各成分的体积分数

专题：结合课本知识的信息

分析：（1）根据艇内净空间40米³中O₂体积分数由21%下降到16%时的体积，和 30人，每人每分钟消耗400毫升O₂，与时间的乘积相等，进行解答；
（2）根据在常温下，过氧化钠（Na₂O₂）与CO₂反应生成Na₂C0₃与0₂．无需加热，耗电，进行评价解答．

解答：解：（1）空气中氧气的体积分数是21%；
设理论上此潜艇能在水中停留x小时
40米³×（21-16）%=x×（30×60×400×10×10^-6 米³），
解答 x=2.78 小时；
故答案为：21%；2.78小时；
（4）根据在常温下，过氧化钠（Na₂O₂）与CO₂反应生成Na₂C0₃与0₂．无需加热、耗电；而高锰酸钾需要加热，水需要通电；
故答案为：③；无需加热、耗电，还能吸收人呼出的二氧化碳．

点评：本题主要考查学生运用所学化学知识，物理知识，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．