(1)過濾用到的儀器為鐵架臺、玻璃棒、漏斗和燒杯,鐵架臺的作用是固定和支撐漏斗,故答案為:燒杯;固定和支撐漏斗
(2)由于鐵的活潑性銅、汞強(qiáng),在廢液中加入過量鐵粉的目的是使廢液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置換出,然后加入適量的稀硫酸把過量的鐵粉除去,鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,故答案為:使廢液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置換出;除去過量的鐵粉;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)由于給濾渣加熱時,銅就變成了氧化銅,為了還原氧化銅,在加熱的條件下通入氫氣,故答案為:氫氣
(4)為防止有毒的汞蒸氣擴(kuò)散污染環(huán)境,冷凝回收汞的操作應(yīng)盛有水的儀器中或有冷凝功能的密閉裝置中,故答案為:③④
1. 不能回收。
2. 液氦是一種極低溫的液體,其沸點為-268.93°C,幾乎接近絕對零度。
在常溫下,液氦會迅速蒸發(fā)成氣體,難以回收。
此外,液氦的密度非常低,會導(dǎo)致其在空氣中迅速擴(kuò)散,使回收變得更加困難。
3. 盡管液氦不能回收,但可以采取一些措施來減少液氦的浪費。
例如,在使用液氦的實驗室或設(shè)備中,可以優(yōu)化設(shè)計,減少液氦的使用量;同時,可以加強(qiáng)液氦的儲存和管理,確保使用過程中的安全和有效性。
此外,也可以研究和開發(fā)替代液氦的材料或技術(shù),以減少對液氦的需求。
問題:長征五號奔月后只回來個回收倉,那么其他的設(shè)備去哪里了?
簡單的說,就是都丟了。
這是航空航天的一個最大特點,就是大馬拉小車,小車?yán)『?,最后馬和車都丟棄了,就回來個小盒,無人探測叫返回器,載人飛船叫返回艙。
因此,所有的發(fā)射任務(wù),有的是有去無回,像一些無人探測器一旦發(fā)射,就有去無回了。而如果有返回任務(wù)的航天器,巨大的發(fā)射重量,回來的只有那么一點點。
“土星五號”運載火箭。
上世紀(jì)的1969年到1972年,美國NASA先后成功實現(xiàn)了6次載人登月任務(wù),采用的是阿波羅飛船,每次3名宇航員,其中1位乘坐軌道艙守在月球軌道,2名宇航員乘坐登月艙登陸月球。因此迄今為止,真正在月球踏上自己腳印的人類有12位。
阿波羅載人登月飛船,采用“土星5號”運載火箭發(fā)射。“土星5號”是迄今世界上使用過自重最大的運載火箭,高達(dá)110.6米,起飛重量達(dá)3038.5噸,總推力可達(dá)3408噸,月球軌道運載能力45噸,近地軌道運載能力118噸。
當(dāng)“土星五號”把阿波羅飛船送入地月轉(zhuǎn)移軌道后,它的任務(wù)就完成了。它龐大的身軀主要由燃料和箭體組成,燃料在發(fā)射時就快速消耗,消耗完一級火箭,那一級火箭就脫落墜毀或在大氣層燒毀了,當(dāng)阿波羅飛船進(jìn)入地月軌道時,整個“土星五號”近3000噸就完全消失了。
這里說的“解體”,不是任務(wù)失敗的解體,而是說在任務(wù)執(zhí)行過程中,飛船一步步拆解丟棄的過程。
載人登月的阿波羅飛船長25米,總重為46噸,去月球時是一個整體。這個整體包括約6噸的錐形指令艙、約25噸的圓筒形服務(wù)艙,約14噸的登月艙,以及3名宇航員。到達(dá)月球環(huán)繞軌道后,14噸的登月艙就適時與飛船脫離,載著2名宇航員降落月球;另一名宇航員就留在指令艙里,與服務(wù)艙組成軌道艙,繼續(xù)環(huán)繞月球運行,等候接應(yīng)登陸月球的宇航員回來。
登月艙分為下降段和上升段,宇航員完成任務(wù)后和取得月樣一起隨著上升段返回月球軌道,下降段就遺棄在月球表面。上升段重約4.7噸(其中燃料2.6噸),利用下降段為發(fā)射平臺,與下降段脫鉤起飛到月球環(huán)繞軌道,與等候在那里的軌道艙對接后,宇航員爬進(jìn)指令艙,上升段就也丟棄了,最終會墜落在月球上。
隨后,服務(wù)艙和指令艙提速脫離月球軌道,進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道。回到地球環(huán)繞軌道后,指令艙與服務(wù)艙脫離,服務(wù)艙最終的命運是墜入大氣層燒毀,而指令艙則變身返回艙載著宇航員進(jìn)入大氣層,最終安全濺落在海里或降落在地表。
這就是阿波羅飛船的整個“解體”過程。這艘出發(fā)時起飛重量達(dá)3038.5噸的阿波羅登月任務(wù),真正返回地面的只有3噸的返回艙,只是出發(fā)時重量的0.1%。
長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器。
嫦娥五號發(fā)射采用長征五號遙五運載火箭,這是我國新一代大推力低溫液體運載火箭,全長近57米,起飛重量約870噸,起飛推力超過1000噸。其近地軌道運載能力為25噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸,地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力為8噸。
當(dāng)長征五號遙五運載火箭把嫦娥五號探測器運送到地月轉(zhuǎn)移軌道后,它的任務(wù)就完成了,也就是其重達(dá)870噸的箭體就消耗殆盡,殘骸墜落進(jìn)大氣層燒毀了。
嫦娥五號無人探測器總重量為8.2噸,由軌道器、返回器、登月器三大部分組成,其中登月器也像阿波羅任務(wù)的登月艙一樣分為著陸器(下降段)和上升器兩部分,軌道器有點像阿波羅任務(wù)的服務(wù)艙,返回器就像指令艙。除了沒有載人,嫦娥五號的整個運作過程就是一次阿波羅登月任務(wù)的重演。
當(dāng)嫦娥五號到達(dá)月球軌道,被月球引力捕獲后,就圍繞著月球運行,到達(dá)一定高度并且穩(wěn)定后,就會釋放登月器,軌道器和返回器留在月球環(huán)繞軌道等待接應(yīng)登月器的上升器。登月器登陸月球后,安裝在著陸器上的取樣設(shè)備,就采取鉆取和表取兩種方法,取得一部分月巖和一部分月壤,約兩公斤。
取樣完成后,上升器就與著陸器脫鉤,并以著陸器為發(fā)射架,點火起飛返回月球軌道,與軌道器對接。對接完成后,上升器會將帶回的月樣轉(zhuǎn)移到返回器里,然后與軌道器脫鉤,自然墜毀到月球。這樣著陸器和上升器整個登月器就全都留在了月球上。
隨后,軌道器啟動加速,進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道,返回到地球環(huán)繞軌道,然后釋放返回器。軌道器最終自己墜毀在大氣層燒毀,返回器進(jìn)入大氣層,最終降落在地表,如果這個小罐罐罐體沒有在大氣層燒壞,月樣保存完好,任務(wù)就圓滿完成。
因此整個嫦娥五號任務(wù)起飛重量八九百噸,其余的都燒掉了墜毀了,返回的也就幾百公斤,或許還不到起飛重量的0.1%。
從上述飛天任務(wù)來看,每次消耗的都是天文數(shù)字,回收的卻是一點點,因此航天是一種代價高昂的活動。這才有了埃隆·馬斯克創(chuàng)辦的太空探索技術(shù)公司,致力于回收火箭的研究和開發(fā),現(xiàn)在已經(jīng)取得了突破和成功,我想未來采用這項技術(shù),發(fā)射成本就會大大降低。這并非本文討論范圍,就不展開說了。
這個突破至少并不限于以下幾點:
1、月球取樣;2、月球上升器起飛返回月球環(huán)繞軌道對接;3、月樣轉(zhuǎn)移;4、月地轉(zhuǎn)移;5、樣品安全降落。這幾項活動都是中國航天的首次,只有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,整個任務(wù)就無法圓滿成功,因此這也是對中國航天的一大檢驗。
實際上,這也是一次載人登月的預(yù)演,雖然載人登月比這種無人探測還要復(fù)雜很多,但如果這次任務(wù)能夠圓滿成功,就為我國未來載人登月取得重要經(jīng)驗,我國的載人登月任務(wù)將會較快的推上日程。
現(xiàn)在雖然嫦娥五號的發(fā)射是成功了,但并不代表嫦娥五號任務(wù)就圓滿成功了,甚至連一半成功也算不上。在未來的一些日子,嫦娥五號任務(wù)將進(jìn)入最關(guān)鍵和最難的時候,中國的航天人還一刻也不能松懈,他們必須更加精心的注視和操控著每一個步驟。
讓我們?yōu)樗麄兗佑?,我們期待著返回艙安全的將月樣帶回?/p>
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用循環(huán)水式真空泵提供負(fù)壓,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀或者其他蒸餾設(shè)備加熱溶劑,產(chǎn)生的溶劑蒸汽經(jīng)低溫循環(huán)冷凝管變成液體,流到接液瓶中,就實現(xiàn)了溶劑的回收。
(1)過濾用到的儀器為鐵架臺、玻璃棒、漏斗和燒杯,鐵架臺的作用是固定和支撐漏斗,故答案為:燒杯;固定和支撐漏斗
(2)由于鐵的活潑性銅、汞強(qiáng),在廢液中加入過量鐵粉的目的是使廢液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置換出,然后加入適量的稀硫酸把過量的鐵粉除去,鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,故答案為:使廢液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置換出;除去過量的鐵粉;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)由于給濾渣加熱時,銅就變成了氧化銅,為了還原氧化銅,在加熱的條件下通入氫氣,故答案為:氫氣
(4)為防止有毒的汞蒸氣擴(kuò)散污染環(huán)境,冷凝回收汞的操作應(yīng)盛有水的儀器中或有冷凝功能的密閉裝置中,故答案為:③④
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