Question

隨著我國航天科技的迅速發展，探測火星已成為我國航空科技發展的遠景目標，但要把人送上火星，還有許多航天技術問題需要解決，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，則飛船發射時攜帶的全部所需的氧氣約為11838kg，這個數量很大，將大大提高發射成本和難度．
（1）有人提出在飛船上供氧的兩個方案：
①通過太陽能電池產生的電流來電解水；
②通過下列化學反應產生氧氣：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂從減輕飛船發射重量和消除呼吸過程產生的二氧化碳的角度請你評價這兩個方案最主要的優缺點（各寫一點）．
（2）也有科學家提出研究使宇航人工冬眠技術加快飛船速度，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	優點	缺點
①
②

Answer 1

【答案】分析：（2）根據題目給出信息從自然界中碳、氧循環途徑系統，即光合作用與呼吸作用的聯系以及飛船質量和反應產物是否污染或影響環境等方面回答．
解答：解：（2）根據自然界中碳、氧循環，可在飛船內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定；
方案①產生同質量的氧氣，飛船發射時質量較輕，但不能同時消除呼吸過程產生的二氧化碳；方案②產生氧氣的同時能消除呼吸過程產生的二氧化碳，但產生同質量的氧氣時飛船發射質量較重．
故答案為：（2）在飛船內種植光合作用效率高的植物；二氧化碳和氧氣循環利用，既能減輕飛船發射時的質量又能同時消除呼吸過程產生的二氧化碳．

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

點評：實驗方案的設計和評價，是素質教育對化學實驗教學的能力培養目標之一，而能力的考查又逐漸成了中考重點和熱點，但是，該內容也是學習難點，應重點練習，養成對實驗進行評價、自我設計實驗的習慣．