王雪 邵明輝
在天宮課堂上,葉光富介紹了氧氣是由電解水產生的,現在我們就通過實驗來了解一下空間站在太空中制造氧氣的原理吧。
3個塑料杯(2個大塑料杯、1個小塑料杯)、2根碳棒(可用鉛筆的筆芯或自動鉛筆的替芯來代替)、鋁箔、導線、回形針、9伏電池、電池扣、橡皮泥(或黏土)、10克鹽、藍色(可換為其他易于觀察的顏色)染料


在太空中,氧氣是稀缺資源。因為不易攜帶大量氧氣進入太空,所以在太空中通常使用電解水的方法來制取氧氣。電解水指的就是水被直流電電解成氫氣與氧氣的過程,其中發生的化學反應為氧化還原反應——在負極將水中的氫還原成氫氣,在正極將水中的氧氧化成氧氣。
理論上,電解水時所需要的直流電壓大于1.23伏就能使實驗成功,但為了能夠在較短時間內制出較多的氣體,提高電解水的效率,我們使用了9 伏電池。你可以在五金店或網上商城買到這種電池,也可以將6 節1.5 伏電池(可用7 號電池)串聯得到9 伏的電壓。
在空間站中,航天員使用電解制氧子系統,通過電解水的方式,讓電流通過含有可溶性電解質的水,發生氧化還原反應,電流將水分解成氫氣與氧氣,并且分別聚集在負極與正極上。這種方法既環保又簡便,很好地助力了航天員們的太空生活。
完成電解水實驗后,請判斷下列哪幾種說法是不正確的。( )
A. 實驗中使用鹽水是為了增強水的導電性。
B. 電解水實驗中負極產生的氣體能使帶火星的木條復燃。
C. 電解水實驗中正極產生的氣體可以用作燃料。
D. 水被電解后產生的氫氣與氧氣的體積比為2∶1。