Question

13．氧是人体不可须臾缺少的“养生之气”，是机体新陈代谢启动机制的关键物质，是人体生命运动的第一需要．人体如果因为环境或自身生理、疾病因素引起缺氧，就会产生头晕、头痛、失眠、胸闷、心悸、记忆力下降、抵抗力降低等一系列症状与病变．
某品牌 HG3N型氧气机采用先进的变压吸附原理，以空气为原料，分离出高纯度医用氧气，产氧快、安全、方便，轻松取代瓶装氧和化学制氧，是长期用氧者的首选．右表是铭牌上的部分数据．

规格/参数	HG3系列
额定功率（W）	350
工作电压（V）	220±10%
氧气流量（L/min）	1-3
氧气浓度（%）	≤93
输出压力（Mpa）	0.05-0.08
整机重量（kg）	27
外形尺寸（mm）	365×400×650

（1）HG3N型氧气机从空气中分离出氧气，这是一种物理变化；证明HG3N型氧气机产生的气体是氧气的方法是：能使带火星的木条复燃．
（2）某人将氧气机的氧气流量调节至2L/分钟，分离出的氧气体积分数为80%，使用一小时后，大约有多少升空气进入制氧机？（空气中氧气体积分数为20%计算）
（3）目前市场上有多种制氧方式，如化学制氧机、HG3N型氧气机等．某同学想为家人购买一款制氧机收集了如下信息．请完成表中空白处，并请根据表中信息计算说明：按目前价格使用化学制氧机与使用HG3N型制氧机相比在经济上是否有优势？（设两种制氧机整机寿命均可达1万小时以上，每度电0.5元．）

吸氧方式	购机成本	分次投入成本	每小时使用费用
化学制氧机	300元	4元/袋，可连续使用15分钟	16元
HG3N型氧气机	4000元	每小时耗电量： 0.35kW•h	0.175元

Answer 1

分析 （1）根据沸点不同将空气分离，是物理方法，氧气能使带火星的木条复燃；
（2）根据每分钟氧气的流量，算出1小时氧气的量，在根据分离出的氧气体积分数和空气中氧气体积分数算出进入制氧机的空气；
（3）根据化学制氧机的价格和使用时间算出每小时使用费用；
根据HG3N型氧气机的功率算出消耗的电能，根据电的价格算出每小时使用费用．

解答 解：（1）根据各种气体的沸点不同将空气分离，是物理方法，氧气能使带火星的木条复燃；
（2）1小时氧气的量为：V_氧=$\frac{2L/min×60min}{80%}$=150L，
1小时进入制氧机的空气的量为：V_空气=$\frac{{V}_{氧}}{20%}$=$\frac{150L}{20%}$=750L；
（3）化学制氧机每小时使用费用为：$\frac{60min}{15min}$×4元=16元；
HG3N型氧气机消耗的电能为：W=Pt=0.35kW×1h=0.35KW•h，
HG3N型氧气机每小时使用费用：0.35KW•h×0.5元/KW•h=0.175元．
故答案为：（1）物理；能使带火星的木条复燃；（2）使用一小时后，大约有750升空气进入制氧机；（3）16元；0.35；0.175元．

点评 本题考查了氧气的制取、氧气的检验方法、费用的计算，有一定的难度．