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【探究任务二】 “ 神舟”飞船中的太阳能电池阵－镍镉蓄电池组系统的工作原理。
“神舟”飞船中的化学电池镍镉碱性蓄电池总反应式为：Cd＋2NiOOH＋2H2O  2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
1．当飞船进入光照区时，太阳能电池为用电设备供电，同时为镍镉电池充电，电极反应为？
[提示] 负极 Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－
正极 2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O
NiOOH常称氢氧化氧镍或碱式氧化镍，其中Ni为＋3价。
2．当飞船进入阴影区时，由镍镉电池提供电能，电极反应为？
[提示] 负极 Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2
正极 2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
【探究任务三】 尝试设计载人航天器的氧气再生方案
1．研究载人航天器氧气再生方法的原因是什么？
[提示] 因载人航天器携带的物品有限，利用高压存储氧气、电解携带的水制备氧气等常规方法来获得氧气都难以满足长时间飞行对持续供氧的要求。
2．如何从人体代谢的废物(如CO2、H2O)中获取O2?
[提示] 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O2H2↑＋O2↑
3．萨巴蒂尔反应是放热反应还是吸热反应？应如何控制反应器内的温度？
已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1；②CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH2＝－802.3 kJ·mol－1；③萨巴蒂尔反应为：
利用萨巴蒂尔反应的氧气再生方法
[提示] 根据盖斯定律，①×4－②得：
CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.9 kJ·mol－1，故萨巴蒂尔反应为放热反应。为控制反应温度，一般将进入反应器的气体提前加热至反应温度。同时，反应器配有冷却装置，以便及时将过多的反应热传走。冷却装置传走的热量，以及从反应器出来的气体带走的热量还可以继续利用。
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