來(lái)源:中考網(wǎng)整合 2010-09-16 15:51:39
隨著我國(guó)航天科技水平的迅速發(fā)展,探測(cè)火星已成為我國(guó)航天科技發(fā)展的遠(yuǎn)景目標(biāo),但要把人類送上火星,還有許多航天技術(shù)問題需要解決。如:如何提供在往返路程中航天員呼吸所需要的氧氣和消除呼吸過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳就是一個(gè)值得研究的問題。已知一個(gè)成年人平均每年要呼吸空氣6570000L左右,而目前的飛船飛往火星來(lái)回一趟需兩年的時(shí)間,如果在飛船發(fā)射時(shí)攜帶所需的氧氣,則質(zhì)量很大,將大大提高發(fā)射的成本和難度。
。1)若飛船上有三名航天員,請(qǐng)計(jì)算來(lái)回火星一趟,理論上需要氧氣__________kg。(氧氣的密度是1.43g/L,答案取整數(shù))
。2)有人提出在飛船上供氧的兩個(gè)方案:①通過(guò)太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電流來(lái)電解水。
、谕ㄟ^(guò)下列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣:2Na2O+2CO2=2Na2CO3+O2↑從減少飛船發(fā)射質(zhì)量和消除呼吸過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳的角度,請(qǐng)你評(píng)價(jià)這兩個(gè)方案最主要的優(yōu)缺點(diǎn)(各寫一點(diǎn))。
。3)也有科學(xué)家提出研究使航天員人工冬眠的技術(shù)或加快飛船速度,縮短航行時(shí)間來(lái)減少氧氣的攜帶量。你是否有較好的方案,請(qǐng)舉一例_______。你提出該方案的簡(jiǎn)要理由:
【分析】題目提示要從兩方面去考慮問題。從CO2的循環(huán)處理來(lái)看,方案②要優(yōu)于方案①,但通過(guò)計(jì)算可知,產(chǎn)生同質(zhì)量的O2,方案②消耗原料質(zhì)量大,發(fā)射成本高,從這點(diǎn)看,方案①要優(yōu)于方案②。我們最熟悉的CO2與O2之間的循環(huán)就是植物的光合作用了,它與人的呼吸作用過(guò)程恰好相反,且成本低,簡(jiǎn)單易行。
【答案】(1)11838(按氧氣體積分?jǐn)?shù)為21%計(jì)算)(2)方案①:優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣,飛船發(fā)射時(shí)質(zhì)量較;缺點(diǎn)是不能同時(shí)消除呼吸過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳。方案②:優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生氧氣的同時(shí)能消除呼吸過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳;缺點(diǎn)是產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣時(shí)飛船發(fā)射質(zhì)量較大。(3)在飛船內(nèi)種植光合作用效率高的植物。二氧化碳和氧氣循環(huán)利用,既能減輕飛船發(fā)射的質(zhì)量又能同時(shí)消除呼吸過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳。
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