王雪 邵明辉
在天宫课堂上,叶光富介绍了氧气是由电解水产生的,现在我们就通过实验来了解一下空间站在太空中制造氧气的原理吧。
3个塑料杯(2个大塑料杯、1个小塑料杯)、2根碳棒(可用铅笔的笔芯或自动铅笔的替芯来代替)、铝箔、导线、回形针、9伏电池、电池扣、橡皮泥(或黏土)、10克盐、蓝色(可换为其他易于观察的颜色)染料
在太空中,氧氣是稀缺资源。因为不易携带大量氧气进入太空,所以在太空中通常使用电解水的方法来制取氧气。电解水指的就是水被直流电电解成氢气与氧气的过程,其中发生的化学反应为氧化还原反应——在负极将水中的氢还原成氢气,在正极将水中的氧氧化成氧气。
理论上,电解水时所需要的直流电压大于1.23伏就能使实验成功,但为了能够在较短时间内制出较多的气体,提高电解水的效率,我们使用了9 伏电池。你可以在五金店或网上商城买到这种电池,也可以将6 节1.5 伏电池(可用7 号电池)串联得到9 伏的电压。
在空间站中,航天员使用电解制氧子系统,通过电解水的方式,让电流通过含有可溶性电解质的水,发生氧化还原反应,电流将水分解成氢气与氧气,并且分别聚集在负极与正极上。这种方法既环保又简便,很好地助力了航天员们的太空生活。
完成电解水实验后,请判断下列哪几种说法是不正确的。( )
A. 实验中使用盐水是为了增强水的导电性。
B. 电解水实验中负极产生的气体能使带火星的木条复燃。
C. 电解水实验中正极产生的气体可以用作燃料。
D. 水被电解后产生的氢气与氧气的体积比为2∶1。