Hỗn hợp X gồm Na2O2 và KO2 thường được sử dụng để tái sinh không khí thở trong tàu ngầm hoặc trạm vũ trụ. Hỗn hợp này hấp thụ carbon dioxide sinh ra từ quá trình hô hấp và giải phóng khí oxygen theo các sơ đồ phản ứng sau:
Na2O2 + CO2 → Na2CO3 + O2
KO2 + CO2 → K2CO3 + O2
Biết rằng trung bình mỗi người thở ra khoảng 800 gam carbon dioxide mỗi ngày, lượng hỗn hợp X được cung cấp dư 20% so với lượng cần thiết và được điều chỉnh sao cho áp suất tổng của không khí trong tàu không thay đổi trong suốt quá trình sử dụng. Để tái sinh carbon dioxide từ khí thở của 4 phi hành gia trong chuyến bay kéo dài 66 ngày thì khối lượng hỗn hợp X cần nạp vào là bao nhiêu kg? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu trả lời tốt nhất
2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2
4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2
nCO2 = 800.4.66/44 = 4800 mol
Để áp suất không thay đổi thì nO2 = 4800 mol
X gồm Na2O2 (x mol) và KO2 (y mol)
nCO2 = x + 0,5y = 4800
nO2 = 0,5x + 0,75y = 4800
—> x = 2400; y = 4800
mX cần nạp = (78x + 71y) + 20%(78x + 71y) = 633600 gam ≈ 634 kg
