随着我国航天科技水平的迅速发展，探测火星已成为我国航天科技发展的远景目标，但要把人类送上火星，还有许多航天技术问题需要解决，如：如何提供在往返路程中宇航员呼吸所需要的氧气和消除呼吸过程中产生的二氧化碳就是一个值得研究的问题。已知一个成年人平均每年要呼吸空气6570000L左右，而目前的飞船飞往火星来回一趟需两年的时间，如果在飞船发射时携带全部所需的氧气，则数量很大，将大大提高发射的成本和难度。

1. 随着我国航天科技水平的迅速发展，探测火星已成为我国航天科技发展的远景目标，但要把人类送上火星，还有许多航天技术问题需要解决，如：如何提供在往返路程中宇航员呼吸所需要的氧气和消除呼吸过程中产生的二氧化碳就是一个值得研究的问题。已知一个成年人平均每年要呼吸空气6570000L左右，而目前的飞船飞往火星来回一趟需两年的时间，如果在飞船发射时携带全部所需的氧气，则数量很大，将大大提高发射的成本和难度。

(1) 若飞船上有三名宇航员，请计算来回火星一趟，理论上需要氧气 kg。(氧气的密度是1.43g/L，结果取整数)

(2) 有人提出在飞船上供氧的两个方案：

①通过太阳能电池产生的电流来电解水；

②通过下列化学反应产生氧气 $\text{[math]}$

从减轻飞船发射重量和消除呼吸过程中产生的二氧化碳的角度请你评价这两个方案最主要的优缺点(各写一点)。

方案	优点	缺点
方案①
方案②

(3) 也有科学家提出研究使宇航员人工冬眠的技术或加快飞船速度，缩短航行时间来减少氧气的携带量。你是否有较好的方案，请举一例；你提出该方案的简要理由是。

【考点】

光合作用的原料、条件和产物; 自然界中的氧循环、碳循环和氮循环; 氧气的性质和利用; 制取氧气的原理;

【答案】

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解答题普通

1. 水体可溶性含氮无机盐过高容易导致藻类大量繁殖，继而引起水生动物死亡、水体发臭等现象。在湖泊、河流等湿地生态系统的修复工作中，沉水植物被认为是治理的有效途径。

资料一：金鱼藻是常见的被子植物，其在不同水层的生长情况如图甲所示。

资料二：水中某些含氮无机盐中的氮能在好氧菌的作用下转化为氮气。.

科研人员设计了如图乙所示生态浮床，根据资料信息结合所学知识解释汛期时用此装置能实现治理水体污染的原因。

解答题普通

2. 水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。

(1) 自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯，其效果如图 T17-5 所示。据图，小明采取方式二去除余氯，其理由是。

(2) 水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。

①增加水草可以补充氧气的原因是。

②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH 基本保持不变。解释原因：。

解答题普通

3. 根据材料回答问题：

（一）叶，被称为自然界中的绿色“工厂”，不断地利用简单的无机物合成复杂的有机物。2021年中国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。人工合成淀粉，对提高人类粮食安全水平、推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种新思路。

（二）现取同一植物的四条大小相同且叶片数相同的嫩枝，依下图所示的方法进行处理。在有光照的正常条件下，插入装有相同清水的试管，在水面上滴几滴植物油。实验开始时，先将各个装置的质量调整至80g，其后每隔4h记录各个装置的质量变化。实验结果用下面曲线图表示：（提示：凡士林可以密封叶片表皮的气孔）

回答下列问题：

(1) 绿叶“利用简单的无机物合成复杂的有机物”指的是植物的。

(2) 叶肉细胞中，既是生产有机物的“车间”也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。

(3) 碳达峰就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。自然界中二氧化碳主要来自矿物燃烧和生物的作用。

(4) 材料二实验中装置质量减少，主要是植物的作用导致的。

(5) 假如在相同情况下，每个气孔散失的水分量相等，比较分析上述实验结果，可推算植物叶片下表面气孔大约是上表面气孔的倍。

(6) 在种植黄瓜、丝瓜等有藤作物时，人们常在每株作物的旁边插立一根小竹竿，让作物沿着小竹竿向上攀爬生长，这样可以提高作物产量。其原因是。

解答题普通