教師招聘考試：電解水制氧氣

https://jiaoshi.huatu.com 2023-09-15 11:25 教師招聘網(wǎng) [您的教師考試網(wǎng)]

“天宮課堂”第一課時，很多中學(xué)生對于航天員在太空中如何呼吸非常感興趣。太空教師葉光富老師給大家作出了解答，在太空中航天員們常采用電解水的方式來制備呼吸所需要的氧氣。

電解水的原理非常簡單，利用電解池原理將水進行電解，由于水由氫、氧兩種元素組成，所以水通電后生成氫氣、氧氣。正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣。

這個實驗實際上在實驗室中也能輕松進行。

在水中插入兩個惰性電極，每個電極上方倒扣一支充滿水的大試管，水中加入少量稀硫酸，通電即可。

學(xué)生能夠觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，與電源正、負(fù)極相連的試管產(chǎn)生的氣體比值為1:2(熟記口訣：氫二氧一，陽氧陰氫)。如果將試管拿下檢測當(dāng)中的氣體，會發(fā)現(xiàn)陽極產(chǎn)生的氣體能夠使帶火星的木條復(fù)燃，故為氧氣;陰極產(chǎn)生的氣體可以被點燃，且產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，如果氫氣太少可能只會有“嘭”的一聲，不會燃燒。

但在一般情況下，氫氣與氧氣的體積比值一般大于2:1，原因有下面兩種：

1.氫氣和氧氣的溶解性不同。氫氣難溶于水，氧氣微溶于水，使比值大于2:1;

2.電極可能發(fā)生氧化，消耗了一部分氧氣。

那么太空中能夠供給呼吸的氧氣已經(jīng)得到了，呼出的二氧化碳又該如何處理呢?原來航天員們會用專門處理二氧化碳的設(shè)備來進行處理，此外葉老師說后續(xù)還會采用電解水生成的氫氣與呼出的二氧化碳進行反應(yīng)再生成水，真正達到水利用的最大循環(huán)。