太空空間站是供宇航員長期生活的全封閉場所。為保障宇航員正常的生命活動(dòng),艙內(nèi)氧氣體積百分比維持在22%左右。其中少部分氧氣由宇航員從地球帶入太空,而大部分氧氣是在太空站就地取材制備出來的。以下是兩種常用的制備方法。
方法一:利用宇航員呼吸作用產(chǎn)生的CO2與Na2O2(過氧化鈉)反應(yīng)產(chǎn)生O2,同時(shí)降低艙內(nèi)CO2的濃度。
方法二:將宇航員日常生活產(chǎn)生的廢水、排出的尿液,經(jīng)過尿處理、廢水凈化處理等方式轉(zhuǎn)化成蒸餾水并回收,利用太陽能電池提供的電能,將蒸餾水電解產(chǎn)生氧氣。太空艙內(nèi)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化圖如圖所示。
(1)方法一中,反應(yīng)物的名稱為
過氧化鈉
過氧化鈉
和 二氧化碳
二氧化碳
。
(2)據(jù)測試,每位宇航員在正常工作時(shí)每天吸入的空氣量為9000升,呼出的空氣中氧氣體積含量從22%降為15%,僅通過尿液及生活廢水的回收來制備氧氣,就能維持空間站內(nèi)氧氣體積含量始終為22%(電解水的化學(xué)方程式為2H2OO2↑,有關(guān)數(shù)據(jù)見表)。
產(chǎn)生生活廢水量 |
800克(每人、每天) |
排尿液量 |
1200克(每人、每天) |
廢水處理、尿處理的蒸餾水回收率 |
80% |
氧氣的密度 |
1.422克/升(太空船內(nèi)) |
電解水的反應(yīng)條件是
通電
通電
;該化學(xué)反應(yīng)生成
兩
兩
種氣體。通過這種方法,要想獲得供給呼吸的氣體,你認(rèn)為還需做的是
氫氣和氧氣的分離及用電設(shè)備的使用(合理即可)
氫氣和氧氣的分離及用電設(shè)備的使用(合理即可)
(寫出其中兩點(diǎn))。
(3)目前太空站內(nèi)往往采取方法二來制取氧氣。請結(jié)合“太空艙生命保障系統(tǒng)圖”,從改善太空艙內(nèi)宇航員生活環(huán)境的角度,說明用這種方式制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)
能夠?qū)崿F(xiàn)水和氧氣的循環(huán),幫助維持宇航員日常生活。
能夠?qū)崿F(xiàn)水和氧氣的循環(huán),幫助維持宇航員日常生活。
(寫出最重要的兩點(diǎn))。