Question

在長期的航天飛行中，比較難解決的問題是宇航員的食物與氧氣供應(yīng)問題。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在太空艙內(nèi)“飼養(yǎng)”小球藻可以很好地解決這個問題，因為1 kg小球藻(鮮重)經(jīng)光合作用每小時約可釋放氧氣224 mL(標準狀況)。一名宇航員要維持正常的生命活動，每小時約需0.25 mol的葡萄糖提供能量。請回答下列有關(guān)問題：

(1)1 kg小球藻在光照條件下，每小時可產(chǎn)生________ g葡萄糖。

(2)若一名宇航員維持生命活動所需的葡萄糖全部來自小球藻的光合作用，則太空艙內(nèi)至少應(yīng)“飼養(yǎng)”小球藻________ kg。

(3)若宇航員每天(24小時)消耗的900 g葡萄糖全部由小球藻提供(不考慮小球藻的自身消耗)，則“飼養(yǎng)”的這些小球藻至少需光照________ h。

(4)若宇航員用¹⁸O標記的水來培植小球藻，則經(jīng)過一段時間后，首先出現(xiàn)含¹⁸O的應(yīng)是________(填寫下列選項的字母)，理由是________________________________________________________________________。

A．小球藻的光合產(chǎn)物C₆H₁₂O₆

B．小球藻的呼吸產(chǎn)物二氧化碳

C．宇航員的呼吸產(chǎn)物二氧化碳

D．宇航員的尿液

Answer 1

【答案】(1)0.3　(2)150　(3)20

(4)D　因為用¹⁸O標記的水被小球藻分解產(chǎn)生O₂，O₂被宇航員吸收參加有氧呼吸產(chǎn)生水，部分水隨尿液排出體外

【解析】(1)小球藻在光照條件下發(fā)生如下反應(yīng)：

6CO₂＋6H₂O―→C₆H₁₂O₆＋6O₂

　　　　　　  180 g　　6 mol

　　　　　  　x　　　

x＝0.3 g。

(2)根據(jù)一名宇航員每小時所需葡萄糖的質(zhì)量與每千克小球藻產(chǎn)生的葡萄糖相比較，即可得到所需的小球藻的質(zhì)量為。

(3)每小時1 kg小球藻可產(chǎn)生0.3 g葡萄糖，則要產(chǎn)生900 g葡萄糖，需150 g小球藻至少光照＝20小時。