2. Человек в сутки вдыхает в среднем 15 кг воздуха и выдыхает газ, в котором массовая...

Question

2. Человек в сутки вдыхает в среднем 15 кг воздуха и выдыхает газ, в котором массовая доля оксида углерода (IV) составляет 1% (возможно, в задаче допущена ошибка; в реальности в выдыхаемом воздухе содержится 3-4% углекислого газа). Рассчитайте массу пероксида натрия, необходимого для связывания оксида углерода (IV), который выделяется при двенадцатидневном полёте одного космонавта. Какие недостатки и ограничения имеет этот метод регенерации воздуха? Предложите другие способы регенерации воздуха.

Опишите промышленные способы получения кислорода, какие из них наиболее перспективны? Оцените стоимость кислорода в единицах рубль(лей)/моль.

Answer 1

Во-первых, натрий очень ценный металл, и на дороге на валяется; в природе содержится исключительно в виде соединений, в виду своей активности; получают его только электролизом, что требует не мало труда, во-вторых, надо знать точный объём углекислого газа, а значит, и точную массу пероксида натрия, ведь не будешь ты просто наугад связывать какой-то объём оксида углерода, в-третьих, по-моему мнению, это очень неудобно)) Существуют также биологические методы очистки, либо, лучше всего, это и удобно и экономично, использовать установки, например, "регенерационная установка РУ-МК". Теперь к задаче:

 Дано:

m(возд.) = 15 кг.

W в 1 день (CO2) = 1%

Двенадцати дневный полёт космонафта=) 

 Найти: 

m(Na2O2) - ?

 Решение:

1) Космонафт летел 12 дней, а значит, по условию задачи, выделилось 12% CO2. Составим пропорцию:

15 кг. - 100%

х кг. - 12% => x = 1,8 кг или 1800 г.

 

2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2

  1) По уравнению реакции: n(Na2O2) : n(CO2) = 1:1 => n(Na2O2) = n(CO2) = m(CO2) : M(CO2) = 1800г. : 44 г/моль = 41 моль;

2) m(Na2O2) = n(Na2O2) * M(Na2O2) = 41 моль *  64 г/моль = 2624г. или 2,624 кг.

Ответ: m(Na2O2) = 2,624 кг.

 

 

 

В лабораториях кислород получают термическим разложением некоторых оксидов и солей:

1) Из хлората калия (бертолетовой соли)

2KClO3 = 2KCl + 3O2

2) из перманганата калия (марганцовки в простонародьи ;) )

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

3) из нитратов щелочных металлов

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

4) Из пероксида водорода

2Н2О2 = 2Н2О + О2

5) Из оксида ртути

2НgO = 2Hg + O2

И скорее всего все эти способы перспективны.