Question

13．氧是人體不可須臾缺少的“養生之氣”，是機體新陳代謝啟動機制的關鍵物質，是人體生命運動的第一需要．人體如果因為環境或自身生理、疾病因素引起缺氧，就會產生頭暈、頭痛、失眠、胸悶、心悸、記憶力下降、抵抗力降低等一系列癥狀與病變．
某品牌 HG3N型氧氣機采用先進的變壓吸附原理，以空氣為原料，分離出高純度醫用氧氣，產氧快、安全、方便，輕松取代瓶裝氧和化學制氧，是長期用氧者的首選．右表是銘牌上的部分數據．

規格/參數	HG3系列
額定功率（W）	350
工作電壓（V）	220±10%
氧氣流量（L/min）	1-3
氧氣濃度（%）	≤93
輸出壓力（Mpa）	0.05-0.08
整機重量（kg）	27
外形尺寸（mm）	365×400×650

（1）HG3N型氧氣機從空氣中分離出氧氣，這是一種物理變化；證明HG3N型氧氣機產生的氣體是氧氣的方法是：能使帶火星的木條復燃．
（2）某人將氧氣機的氧氣流量調節至2L/分鐘，分離出的氧氣體積分數為80%，使用一小時后，大約有多少升空氣進入制氧機？（空氣中氧氣體積分數為20%計算）
（3）目前市場上有多種制氧方式，如化學制氧機、HG3N型氧氣機等．某同學想為家人購買一款制氧機收集了如下信息．請完成表中空白處，并請根據表中信息計算說明：按目前價格使用化學制氧機與使用HG3N型制氧機相比在經濟上是否有優勢？（設兩種制氧機整機壽命均可達1萬小時以上，每度電0.5元．）

吸氧方式	購機成本	分次投入成本	每小時使用費用
化學制氧機	300元	4元/袋，可連續使用15分鐘	16元
HG3N型氧氣機	4000元	每小時耗電量： 0.35kW•h	0.175元

Answer 1

分析 （1）根據沸點不同將空氣分離，是物理方法，氧氣能使帶火星的木條復燃；
（2）根據每分鐘氧氣的流量，算出1小時氧氣的量，在根據分離出的氧氣體積分數和空氣中氧氣體積分數算出進入制氧機的空氣；
（3）根據化學制氧機的價格和使用時間算出每小時使用費用；
根據HG3N型氧氣機的功率算出消耗的電能，根據電的價格算出每小時使用費用．

解答 解：（1）根據各種氣體的沸點不同將空氣分離，是物理方法，氧氣能使帶火星的木條復燃；
（2）1小時氧氣的量為：V_氧=$\frac{2L/min×60min}{80%}$=150L，
1小時進入制氧機的空氣的量為：V_空氣=$\frac{{V}_{氧}}{20%}$=$\frac{150L}{20%}$=750L；
（3）化學制氧機每小時使用費用為：$\frac{60min}{15min}$×4元=16元；
HG3N型氧氣機消耗的電能為：W=Pt=0.35kW×1h=0.35KW•h，
HG3N型氧氣機每小時使用費用：0.35KW•h×0.5元/KW•h=0.175元．
故答案為：（1）物理；能使帶火星的木條復燃；（2）使用一小時后，大約有750升空氣進入制氧機；（3）16元；0.35；0.175元．

點評 本題考查了氧氣的制取、氧氣的檢驗方法、費用的計算，有一定的難度．