Question

隨著我國航天科技水平的迅速發展，探測火星已成為我國航天科技發展的遠景目標，但要把人類送上火星，還有許多航天技術問題需要解決。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程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6570000L左右，而目前的飛船飛往火星來回一趟需兩年的時間，如果在飛船發射時攜帶所需的氧氣，則質量很大，將大大提高發射的成本和難度。

   （1）若飛船上有三名航天員，請計算來回火星一趟，理論上需要氧氣__________kg。（氧氣的密度是1.43g/L，答案取整數）

   （2）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：2Na₂O + 2CO₂ === 2Na₂CO₃ + O₂↑ 從減少飛船發射質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）。

    （3）也有科學家提出研究使航天員人工冬眠的技術或加快飛船速度，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：___ _        ______。你提出該方案的簡要理由：_____                                                  ____。

Answer 1

（1）11838（按氧氣體積分數為21%計算）（2）方案①：優點是產生同質量的氧氣，飛船發射時質量較小；缺點是不能同時消除呼吸過程產生的二氧化碳。方案②：優點是產生氧氣的同時能消除呼吸過程產生的二氧化碳；缺點是產生同質量的氧氣時飛船發射質量較大。（3）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，既能減輕飛船發射的質量又能同時消除呼吸過程產生的二氧化碳。