16. 中国天宫空间站中的三名航天员每日需要氧气2.4 kg,固体燃料氧气发生器制氧是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠($\ce{NaClO_{3}}$),点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,$\ce{NaClO_{3}}$受热分解为$\ce{NaCl}$和$\ce{O_{2}}$。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自。
(2)若三名航天员4天所需氧气共9.6 kg,则理论上至少需要加热分解$\ce{NaClO_{3}}$的质量为多少?
(3)①加热$\ce{KClO_{3}}$和$\ce{MnO_{2}}$混合物制取$\ce{O_{2}}$的化学方程式为;
②在一定条件下,制取相同质量的$\ce{O_{2}}$,则加热分解(填“$\ce{KClO_{3}}$”或“$\ce{NaClO_{3}}$”)所需质量更小。

(1) 铁粉的剧烈燃烧
(2) 解:设理论上至少需要加热分解$\ce{NaClO_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal{\Delta} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$
$2×106.5 \qquad\qquad 3×32$
$x \qquad\qquad\quad 9.6\ \mathrm{kg}$
$\frac{2×106.5}{3×32}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{kg}}$
$x=21.3\ \mathrm{kg}$
答:理论上至少需要加热分解$\ce{NaClO_{3}}$的质量为$21.3\ \mathrm{kg}$。
(3) ① $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
② $\ce{NaClO_{3}}$

【分析】
本题结合天宫空间站供氧的实际情境，分三小问考察化学相关知识：第(1)问需从题目描述中提取能量来源的信息；第(2)问利用NaClO₃分解的化学方程式，根据氧气质量计算所需NaClO₃的质量；第(3)问①需回忆氯酸钾制氧气的化学方程式，②通过比较制取相同质量氧气时两种物质的质量，得出结论。
【解析】
(1) 根据题给信息“点燃铁粉，铁粉剧烈燃烧，放出大量的热，NaClO₃受热分解”，可知NaClO₃分解所需能量来自铁粉的剧烈燃烧；
(2) 设理论上需要加热分解NaClO₃的质量为x，NaClO₃受热分解的化学方程式为：$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal{\Delta} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$，各物质的相对质量：2×106.5=213，3×32=96，已知生成O₂的质量为9.6 kg，列比例式：$\frac{213}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{kg}}$，解得x=21.3 kg；
(3) ①加热KClO₃和MnO₂混合物制取O₂的化学方程式为：$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；②假设制取3mol O₂，需要2mol NaClO₃（质量为2×106.5=213），需要2mol KClO₃（质量为2×122.5=245），213＜245，故制取相同质量O₂时，NaClO₃所需质量更小。
【答案】
(1) 铁粉的剧烈燃烧；(2) 21.3 kg；(3) ①$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；②$\ce{NaClO_{3}}$
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算、氧气的制取
【点评】
本题以航天实际问题为载体，考察初中化学基础知识点，注重知识的应用，难度适中，需学生准确掌握化学方程式的书写和计算方法。
【难度系数】
0.7