Question

隨著我國航天科技的迅速發(fā)展，探測火星已成為我國航空科技發(fā)展的遠景目標，但要把人送上火星，還有許多航天技術(shù)問題需要解決，如：如何提供往返路程中宇航員呼吸所需的氧氣和消除呼吸過程中產(chǎn)生的二氧化碳就是一個值得研究的問題．已知一個成年人平均每年要呼吸空氣6.57×10⁶L左右，飛船飛往火星來回一趟需要兩年時間，若飛船上有三名宇航員，則飛船發(fā)射時攜帶的全部所需的氧氣約為11838kg，這個數(shù)量很大，將大大提高發(fā)射成本和難度．
（1）有人提出在飛船上供氧的兩個方案：
①通過太陽能電池產(chǎn)生的電流來電解水；
②通過下列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂從減輕飛船發(fā)射重量和消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳的角度請你評價這兩個方案最主要的優(yōu)缺點（各寫一點）．
（2）也有科學(xué)家提出研究使宇航人工冬眠技術(shù)加快飛船速度，縮短航行時間來減少氧氣的攜帶量．你是否有較好的方案，請舉一例    ；你提出該方案的簡單理由是    ．

方案	優(yōu)點	缺點
①
②

Answer 1

【答案】分析：（2）根據(jù)題目給出信息從自然界中碳、氧循環(huán)途徑系統(tǒng)，即光合作用與呼吸作用的聯(lián)系以及飛船質(zhì)量和反應(yīng)產(chǎn)物是否污染或影響環(huán)境等方面回答．
解答：解：（2）根據(jù)自然界中碳、氧循環(huán)，可在飛船內(nèi)種植光合作用效率高的植物，利用光合作用平衡空氣中的氧氣和二氧化碳的相對穩(wěn)定；
方案①產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣，飛船發(fā)射時質(zhì)量較輕，但不能同時消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳；方案②產(chǎn)生氧氣的同時能消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳，但產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣時飛船發(fā)射質(zhì)量較重．
故答案為：（2）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)射時的質(zhì)量又能同時消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳．

方案	優(yōu)    點	缺    點
方案①	產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣，飛船發(fā)射時質(zhì)量較輕	不能同時消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳
方案②	產(chǎn)生氧氣的同時能消除呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳	產(chǎn)生同質(zhì)量的氧氣時飛船發(fā)射質(zhì)量較重

點評：實驗方案的設(shè)計和評價，是素質(zhì)教育對化學(xué)實驗教學(xué)的能力培養(yǎng)目標之一，而能力的考查又逐漸成了中考重點和熱點，但是，該內(nèi)容也是學(xué)習難點，應(yīng)重點練習，養(yǎng)成對實驗進行評價、自我設(shè)計實驗的習慣．