Question

在長期載人太空飛行的宇航器中，每個(gè)宇航員平均每天需要消耗0.9kg氧氣，呼出1.0kg的二氧化碳。為了能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，宇航科學(xué)家進(jìn)行了大量的科學(xué)探索。方法一：有的科學(xué)家提出“金屬過氧化物處理系統(tǒng)”，即不斷的將座艙內(nèi)的空氣通過盛有金屬過氧化物(以過氧化鈉為例)的容器，并把處理后的氣體充入座艙。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①________②________；將處理后的氣體充入座艙時(shí)，應(yīng)注意采取的一項(xiàng)措施是________

方法二：有的科學(xué)家根據(jù)電解原理設(shè)計(jì)了飛船內(nèi)空氣更新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：

(1)管道①把飛船座艙內(nèi)含有較多二氧化碳的潮濕的空氣通入“電化學(xué)二氧化碳處理系統(tǒng)”的N極室，通過該電極反應(yīng)可以使二氧化碳不斷被吸收；該電極反應(yīng)式為________

其電解產(chǎn)物吸收二氧化碳的離子反應(yīng)方程式為________。在N極吸收二氧化碳后形成的離子會(huì)通過隔膜進(jìn)入M極室，通過M極的電極反應(yīng)可以使二氧化碳從電解液中釋放出來，并保持系統(tǒng)的pH不變；該電極反應(yīng)式為________、________。

(2)管道②是將處理后的空氣混入“電解水系統(tǒng)”產(chǎn)生的新鮮氧氣，然后通入飛船座艙內(nèi)供宇航員呼吸用。在“電解水系統(tǒng)”中Y為________極(填“陰”或“陽”)X極的電極反應(yīng)為________

(3)逸出的二氧化碳沒有排出飛船外，而是通過管道③進(jìn)入“二氧化碳還原系統(tǒng)”。在該系統(tǒng)內(nèi)，二氧化碳跟氫氣在一定條件下反應(yīng)，其產(chǎn)物中有甲烷等氣體，請(qǐng)?jiān)u價(jià)這種處理的意義________

Answer 1

答案：
解析：

①2Na2O2＋2CO2＝＝＝2Na2CO3＋O2；(1分) ②2Na2O2＋2H2O＝＝＝4NaOH＋O2↑(1分) 充入適量水蒸氣，增加“空氣”濕度。(1分) (1)O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－，2OH－＋CO2＝＝＝H2O＋CO32－(2分) H2＋2OH－—2e－＝＝＝2H2O，H2＋CO32－—2e－＝＝＝H2O＋CO2↑(2分) (2)陰4OH－—4e－＝＝＝2H2O＋O2↑(2分) (3)既能為電解系統(tǒng)提供水，又能減少太空污染，還能產(chǎn)生供飛船使用的燃料。(2分)