时间：2023-05-30 10:35:09
世界之大，无奇不有。科学皆源于大自然—例如飞机。NBD Nano co-founder Deckard Sorensen从纳米布沙漠甲虫身上获得灵感，这类甲虫可以降雨量只有0.5“的地方生存，它可以从空气中汲取自身重量12%的水来防止在恶劣的环境中死于干渴。Deckard Sorensen决定做一个类似的模型，让瓶子可以自动充满水，希望在2014年的时候能够在全球范围内打开市场。
Sorensen打算用一个装水的瓶子通过亲水性和疏水性的涂料进行分层来模仿自然，一个风扇用来越过表面上的空气，使得水收到压缩，从而形成一个自充式的水瓶。
Sorensen说：“我们用纳米技术来模仿甲虫的后背，所以我们也可以从空气中汲取到水分。我们看到这些适用于任何来自于第三世界国家马拉松的选手们，因为当今世界中，我们认识到水源是一个如此大的问题，我们要设法减轻这个问题的严重性，从而达成一个有成本效益的解决方案。在即将到来的未来，我们正在寻找它可以和温室或屋顶绿化方面的合作。然后，我们想看到我们到底能在这条路上走多远，从而真正的应用到农场或者比较大的农业发展当中去。
布拉德·彼特
推出个人设计家具
和布拉德·彼特 （Brad Pitt） 做不成情人，但不代表你无法拥有他，购置一张布拉德·彼特 （Brad Pitt） 设计的床，或是家居用品，仿佛每日都有这个性感男人的陪伴。布拉德·彼特 （Brad Pitt） 一直都对建筑和家具很感兴趣，同时，对于一切弯曲的事物都有近乎痴迷的疯狂，当他把这一想法告诉设计师弗兰克·波拉若 （Franck Pollaro） 时，两人一拍即合，共同的设计理念以及对细节的注重，让他们合作设计出了一系列极具装饰艺术运动风格的家具。
布拉德·彼特 （Brad Pitt） 和弗兰克·波拉若 （Franck Pollaro） 联合推出的这12件家居用品包括浴缸、床和床头桌等产品。既具艺术感，又有十足表现力。
黑眼豆豆主唱
推出iPhone专用
1400万像素摄像头
嘻哈流行团体“黑眼豆豆”的主唱Will.I.Am同时也是一名星光熠熠的企业家，喜欢追逐新科技的他成立了一家研发和经营消费类电子产品与新应用的公司i.am+，而这家公司的首款产品即将于下周推出。
这是一款针对iPhone 4和iPhone 5手机的升级配件，拥有自己的传感器、更好的闪光灯和专门的快门键，同时可以将手机800万像素的摄像头升级至1400万像素，显著提高拍摄的清晰度和效果。按Will.I.Am的原话说，就是可以将你的iPhone“智能”手机升级为“天才”手机。他表示自己是于2008年在英国用iPhone拍照时萌发这一想法的，他希望手机的拍摄水准也能赶上专业相机。
据称这款产品将以Will.I.Am的名字命名为“i.am+摄像头”，并将在未来推出一系列i.am+品牌的数码产品。“i.am+摄像头”预定将于11月28日在英国伦敦牛津街的著名百货公司塞尔福里奇独家上市，售价暂未公布——但估计肯定不会便宜。
海福乐体验馆空间设计大赛
获奖名单揭晓
关键词：印染 溴化锂热水空调 节能量监测
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0125-01
在“十一五”期间，国家已明确提出把节约能源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会。纺织行业特别是印染行业是一个能耗高、污水排放严重的行业，利用新技术、新工艺降低能耗提高经济效益显得至关重要。
华南地区某印染企业作为能源消耗大户，采取积极节能措施，取得了明显的节能效果。但企业的能源系统还存在很大的节能潜力，基于目前的设备和工艺生产状况，企业近期实施了溴化锂热水空调节能技术改造项目，达到了节能降耗、减污增效的目的。本文着重介绍溴化锂热水空调节能技术改造项目的基本原理，并经过项目组的现场监测，确定项目实施后的节能效果并对其进行分析。
1 溴化锂热水空调基本原理
该公司有大量的用热设备，如定型机、干布机、蒸化机等，这些热设备排出的热空气温度在120～170 ℃，这些热空气直接排入大气中不但引起热污染，同时，由于这些热空气中含有一些纺织碎絮，排入大气中也会造成环境污染。本项目是利用溴化锂热水空调实现印染行业余热资源的回收利用、节约能源。溴化锂热水空调回收的余热资源包括以下两个部分。
（1）回收蒸汽冷凝水的余热，实现能量的梯级利用。
该公司有大量的用热设备（如定型机、干布机、蒸化机等），这些用热设备产生大量的蒸汽冷凝水。在未使用溴化锂热水空调前，高温的蒸汽冷凝水（120～170 ℃）经过闪蒸水箱后直接打回锅炉房使用，使得中间的热能损失较大；在投入溴化锂热水空调后，先把高温的蒸汽冷凝水引入溴化锂热水空调，利用蒸汽冷凝水的热能驱动溴化锂热水空调，实现制冷，以代替传统的电制冷或蒸汽制冷空调，高位蒸汽冷凝水温度降低到60～70 ℃后，被打回锅炉房使用，实现能量的梯级利用，从而节约能源。
（2）回收定型机、蒸化机等用热设备的高温外排热空气的余热，节约能源。
该公司有大量定型机、蒸化机等高温用热设备，这些用热设备在运行时要抽走大量的高温热空气（热空气的温度在120～170 ℃），在没有使用热空气的余热时，热空气被直接排入环境，既造成了环境的严重热污染、同时又浪费了大量的能源。在本改造项目中，在外排的热空气管道上加装热能回收装置，利用高温废气加热冷水制备80～90 ℃的热水，热水进入溴化锂热水空调驱动制冷后，变为60～70 ℃的热水供工艺用热水使用（如染缸用热水），高温废气经过热能回收装置后温度降为50～60 ℃排入大气（由于热能回收装置中利用收集网和水分离和过滤出了废气中的棉絮杂质，因此排出的废气较为洁净），从而实现高温废气余热的回收利用，节约能源的同时，减少排放。
溴化锂热水空调工艺流程见图1。
2 项目节能量监测
经过现场测试，蒸汽空调（改造前）实际使用功率71.08 kW，饱和蒸汽压力（表压）0.8 MPa，饱和蒸汽流量为2.66 t/h；热水空调（改造后）实际使用功率100.7 kW，热水流量107 t/h，热水是通过余热回收加热而得到的，不作为能源消耗。
蒸汽空调（改造前）年消耗的电量（折算为标煤）
=71.08×24×180÷10000×3.26
=100.1（吨标准煤）
蒸汽空调（改造前）年消耗的蒸汽量（折算标煤）
=2.66×24×180×0.0946
=1087.1（吨标准煤）
热水空调（改造后）的年能源消耗量
=100.7×24×180÷10000×3.26
=141.8（吨标准煤）
项目年节能量=100.1+1087.1-141.8
=1045.4（吨标准煤）
3 节能效果分析
溴化锂热水空调项目取消了低压蒸汽作为能源动力驱动溴化锂空调制冷，通过改造后的溴化锂热水机组、利用公司的余热资源进行驱动，这些余热资源包括用热设备的蒸汽冷凝水和高温外排废气，在利用高温外排废气时，先利用热能回收装置回收废气余热制取热水，再利用制取的热水来驱动溴化锂制冷机组。根据现场测试结果显示，对比改造前的溴化锂蒸汽空调，单台溴化锂热水空调每天节约3.17 t标准煤，年节约1045.4 t标准煤。该项目规划投入7台溴化锂热水制冷机组，若项目全部完成投入使用后，每年的节能量将达到7317.8 t标准煤，节能效果相当巨大。
4 结语
印染企业的余热资源丰富，在印染企业中以余热资源制取热水，再利用制取的热水来驱动溴化锂制冷机组，取代低压蒸汽作为能源动力驱动溴化锂空调制冷，这一技术措施可使单台溴化锂热水空调每年节约1045.4 t标准煤，大概2年即可收回投资成本，是一项收益很好的技术改造项目，值得推广。
参考文献
[1] 国家质量技术监督局.GB1028-2000工业余热术语、分类、等级及余热资源量计算方法[S].北京：中国标准出版社，2004.
[摘 要]空分装置的液体系统分为液氧和液氮两大系统。液氧系统包括液氧中压罐、液氧泵、水浴蒸发器等。一空分装置液氧水浴蒸发器是在空分装置紧急停车情况下将中压罐或液氧泵升压后的液氧在其中气化到常温送入外网的设备。它包括水箱、水循环泵、升压线、蒸汽线、换热盘管、充水线、溢流线等。空分装置的精馏是利用压缩空气膨胀后获得冷量，足够冷量将空气液化，气液进行质和量的交换达到分离，并获得氧、氮产品的过程。同时稀有气体的生产也是在生产氧氮的过程中，采用精馏的方法进行浓缩。因此，精馏过程的好坏，直接影响产品质量优劣和数量的多少。下面简单谈一下空分装置操作过程中的一些技巧和方法。
[关键词]空分；分离；方法
中图分类号：TQ116.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0000-01
原料空气经过空气过滤器过滤后，由压缩机压缩到液化所需要的压力，压缩过程中产生的热量由各级中间冷却器换热后由循环水带走。空气由吸风口经反吹自洁式过滤器除去灰尘和机械杂质，过滤器压差设定报警值。空压机出口压力的高低不仅影响进塔空气量，而且影响氧、氮产品产量。如果出口压力不稳定将会影响到后序系统的平稳运行。预冷系统包括喷淋冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、溴化锂冷冻冰机、开利冰机。喷淋冷却塔是冷却水和冷冻水对气体进行冷却和洗涤的过程的场所；冷却水泵是提高冷却水的压头；冷冻水泵是提高冷冻水的压头。出压缩机最后一段的空气进入立式喷淋冷却塔，空气自下而上通过，在塔内先后用（28～30）℃循环水和冷冻装置来的（8～15）℃冷冻水或来自外网的（1～10）℃的生活水，将（85～95）℃的空气冷却到（3～18）℃，空气通过喷淋冷却塔不仅降温，同时除去空气中的SO2、SO3、NH3等有害杂质，并洗去灰尘。
喷淋冷却塔底部为水收集器，这部分水利用塔内压力，通过调节阀返回循环水场。如果液位过低或没有液位，空气将进入回水管线，引起回水管线阻力增大，导致机组水流量下降；如果液位过高，水在高速气体的冲击携带下，会冲过除沫网，进入分子筛罐，增加了分子筛的负荷，甚至淹罐，同时使冷冻水泵和溴化锂或开利冰机联锁停车。因此，喷淋冷却塔底部要保持一定的液位。水分和二氧化碳留在装置的管道内，随着温度的下降将变成冰和干冰，会堵塞管道。这些组分通过分子筛吸附器时将被清除。吸附器共有两个罐，内部分别装有13X分子筛吸附剂。其中一个罐工作，另一个罐再生。吸附器每隔一定的时间切换一次，交替使用。经过分子筛吸附后的空气中二氧化碳含量小于0.5×10-6；水蒸汽含量小于0.1×10-6；乙炔含量小于0.001×10-6。
操作时要缓慢，送气要慢，防止把床层冲破和分子筛充乱；分子筛再生温度要正常；分子筛吸附不能过于饱和；再生流量要正常。空分的冷量来源主要有膨胀机制冷、冷冻机制冷和节流阀制冷。利用透平膨胀机和节流阀配合使用制取冷量和低温。膨胀机的单位制冷量与下列因素有关：进出口压力一定时，机前温度越高，单位制冷量越大；机前温度和机后压力一定时，机前压力越高，单位制冷量越大；膨胀机后压力越低，膨胀机内压降越大，单位制冷量越大。空分装置的精馏是利用压缩空气膨胀后获得冷量，足够冷量将空气液化，气液进行质和量的交换达到分离，并获得氧、氮产品的过程。同时稀有气体的生产也是在生产氧氮的过程中，采用精馏的方法进行浓缩。因此，精馏过程的好坏，直接影响产品质量优劣和数量的多少。精馏工况的调节主要是对塔内物流的分配，即对回流比的调整，液面的控制以及纯度的调节。增减加工空气量；改变产品取出量；送上塔的膨胀空气量及温度也会影响精馏工况。空气进塔时必须有合格的露点，分子筛的作用之一是吸附水分来满足工艺要求的。如果入口阀的开启过快，进分子筛的空气量突然增大容易破坏分子筛的床层结构，造成短路或吹坏滤网。高速气体会携带大量的水分，加重分子筛的负荷，甚至淹罐。
如果装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。如果主换热器堵塞或者空压机故障，则进行装置紧急停车处理。如果上述措施控制失效，装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。如果氧纯度不变时，产品氧取出量过大，氧纯度降低；相反则提高。膨胀量大氮纯度和氧纯度都降低，适当提高过热度，氧纯度和氧的提取率亦会提高。主冷液面上升，下流液体量大于上升气体量，提馏段的回流比增大，氧纯度下降。调节方法：减少膨胀空气量。如果主冷液面上涨是由于固体二氧化碳或氖氦气造成换热恶化，应增加液氧排放量。操作调节应稳定，特别是空压机的气量和压力。当空气量增加或减少，应相应的减少氧氮的取出量，应防止液泛或液漏的发生。在运行中如果是由于水分、二氧化碳、分子筛以及其它机械杂质而发生的堵塞，或塔板变形应停车检修。当精馏塔板发生液泛、液漏，应根据具体情况采取措施。如果装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。装置稳定工况下，主冷液面保持稳定，仅有波动。当冷量过多时，空气进下塔含湿量过多，在下塔顶部冷凝器须冷凝的氮气量减少，相应地，上塔底部的液氧蒸发量也减少，液氧液面上升。反之，制冷量过少，则主冷液面下降，因此，主冷液上面的变化是判断装置冷量是否充足的标志。若下塔液空液面上涨，主冷液面下降，应注意阀的调节。冷量不足主冷液面下降，若液面太低，最终会引起进塔空气量减少，产品产量和质量下降。这时应检查“冷损”过大的原因，然后增加膨胀机的膨胀量。若主冷液面增高，产品气氧的产量及纯度，氩馏份中的氧含量下降，使精馏工况恶化，这时应减少膨胀空气量。主冷液氧液面是空分装置冷量平衡的主要标志。在正常生产中应稳定控制液氧液面（LRCA-2）在（55～70）×10-2，若低于55×10-2应对制冷量进行调节。本装置的透平膨胀机的进气设有可调喷嘴。可调喷嘴的开度大，膨胀空气量增大，制冷量也随着增加；反之，制冷量减少。当增加膨胀空气量时，为了保证产品纯度合格，可适当使部分膨胀空气从污氮通道放空。透平膨胀机的机前温度高，理论焓降大。在正常生产时，由于机前温度即主换热器中部温度，几乎是恒定的，因此焓降调节在正常生产中调节意义不大，只有在冷开车时才能采用。因膨胀机绝热效率在出厂时已经固定在81×10-2左右，所以绝热效率在正常生产中是无法调节的。有关冷量调节必须注意冷量的变化必须是膨胀量的变化，其增加对上塔精馏工况会有急剧变化，因此操作应“缓慢”细调。由于膨胀量的变化对主换热器的温度工况有影响，因此调节冷量时不可只顾一头。产品氧气出冷箱后，氧气进入氧压机，氧气被压缩到（1.6～1.8）MPa，产品氮气出冷箱后，氮气进入氮压机，被压缩到（0.6～1.0）MPa，送管网至全厂各用户。另外还设置了氧气、氮气球罐各一台，做压力缓冲。为了提高外送气体的产量而没有从冷箱直接取出液氧和液氮产品。空分液化装置生产的液氧、液氮产品分别被储存在液体储罐中。在需要外送情况下，储罐里的液体产品经过离心式液体泵升压后送到水浴蒸发器，汽化成为20℃左右的气体送到管网。
摘要：
采用空气吹出法研究了海带漂烫水中碘的提取工艺，并通过3因素4水平正交实验对体系的pH、温度、空气通量等工艺条件做了优化，同时探讨了不同氧化剂（NaNO2-H2O2、NaClO和NaNO2）对碘吹出效果的影响。实验得到空气吹出法提取海带漂烫水中碘的最佳工艺条件：pH=2、温度为70℃、空气进量为2L/min，此时碘的最终吹出率可达96.2%。在最佳工艺条件下，分别采用NaNO2-H2O2、NaClO和NaNO2作为氧化剂时，碘的吹出率均可达到90%，表明氧化剂种类对该工艺条件无显著影响。
关键词：
海带漂烫水；碘；吹出；氧化反应
碘是人体内必需的微量元素之一，同时也是化工生产的重要原料。除部分卤水及磷矿中存在部分碘资源外，目前主要依靠从海带中提碘［1-2］。课题组长期从事食品海带加工和碘提取工艺研究［3］，在食品海带加工过程中产生的漂烫水中碘资源的利用率可达46%，改进碘的氧化工艺可达到较高的碘回收率［4］。笔者系统研究了海带漂烫水中碘的空气吹出法提取工艺，该工艺不受体系内杂质限制，可在较高温度条件下使用，提取效率较高，操作相对简单，较离子交换法［5-7］更适合海带漂烫水中碘的提取回收。此外，还系统考察了不同实验条件（温度、pH、空气吹出量）、不同氧化剂对碘回收率的影响，并通过正交实验确定了最佳工艺条件，为海带漂烫水中碘的空气吹出提取工艺的建立提供了实验基础。
1实验部分
1.1原料、试剂与仪器原料：海带漂烫水采用7月份产自山东荣成的鲜海带，模拟海带加工过程，经5倍水漂烫所得的漂烫溶液。试剂：浓盐酸、30%（质量分数）双氧水、氢氧化钠、亚硝酸钠、次氯酸钠、硫代硫酸钠、重铬酸钾、可溶性淀粉、碘化钾、液溴、甲酸钠，均为分析纯。仪器：BSA224S-CW型电子天平（精确度为0.0001g）、JJ-1型精密增力电动搅拌器、电子调温专用炉、78-1型磁力加热搅拌器、PB-10型酸度计。
1.2实验方法取一定体积海带漂烫液，加入盐酸调节系统的pH，加入一定量的亚硝酸钠，将I-完全氧化为I2，再加入定量消泡剂。将溶液转移到柱中，加热至一定温度，使用空气泵定量将空气由柱下端吹入，采用20%（质量分数）的亚硫酸钠、氢氧化钠溶液吸取尾气。定时采集柱中样品，采用硫代硫酸钠滴定方法测定样品中I-的含量，直至溶液颜色无明显变化。
2结果与讨论
2.1不同实验条件下对碘吹出效果的影响
2.1.1体系温度对吹出效果的影响调节体系pH=2，空气进气量为2L/min，分别在实验温度为50、60、70、80℃下进行吹出实验。图1为不同体系温度下，溶液中碘含量随时间的变化趋势。从图1可以看出，溶液中碘含量随着时间的延长逐渐减少，最终保持一定的浓度。随着温度的升高，吹出时间减少，吹出率明显增加。在80℃下，12.5min后溶液中碘含量降至59.4×10-6，吹出率可达到92%。随着温度下降，吹出时间延长，吹出率下降，这是因为温度的增加会加速碘的蒸发。理论上温度越高，碘的吹出效果越明显。考虑到工厂实际应用情况，实验选择适宜的体系温度为70℃。
2.1.2体系pH对吹出效果的影响调节体系温度为60℃，空气吹出量为3L/min，分别在溶液pH为1、2、3、4的条件下进行吹出实验。图2为不同pH下，溶液中碘含量随时间的变化趋势。从图2可以看出，随着时间的延长，溶液中碘含量逐渐降低，最终趋于平稳。随着pH的增加，吹出时间无显著变化，吹出效率明显降低。pH=1、吹出时间为20min时，吹出效率达到78.4%；pH=4、吹出时间为20min时，吹出效率为36.7%。这是因为pH较高的时候，I-完全氧化为I2，无法吹出。pH=2时，吹出效率为78.3%，与pH=1时无明显差距，说明pH=2时，溶液中的I-已达到最高氧化效率。
2.1.3体系空气进量对碘吹出的影响调节体系温度为80℃，pH=2时，分别在空气进量为1.5、2、2.5、3L/min的条件下进行吹出实验。图3为不同空气进量下，溶液中碘含量随时间的变化趋势。从图3可以看出，随着时间的延长，碘含量逐渐降低，最终趋于稳定。随着空气吹出量的增加最终吹出率并无明显变化，吹出时间明显缩短。吹出率达到95%时，不同空气吹出量所用时间分别为15、15、12、10min。这是因为随着空气进量的增加，相同时间内更多的气体与溶液接触，增加了溶液中碘单质的吹出速率。对比空气吹出量为2.5L/min与3L/min时，影响效果的提升越来越不显著，因此实际生产过程不必采用较高的空气吹出量。
2.2正交实验在单因素实验的基础上，对海带漂烫水中碘的空气吹出提取工艺做了优化，实验设计3因素4水平正交实验，见表1。表2为正交实验安排及结果。由表2可以看出，对碘吹出效果的主次顺序为pH、温度、空气流吹出量。pH不同，吹出结果有着明显变化，这是因为pH影响I2的生成，随着pH增大，溶液中剩余I-浓度增大，导致碘的吹出率明显下降。温度与空气流量的不同对碘的吹出结果并没有显著影响，这是因为温度与空气进气量对I2的生成影响不大，实验过程中这2个因素所影响的只是实验时间。正交实验得到最优组合A4B1C4，即温度为80℃、pH=2、空气进气量为3L/min。在此条件下，可得到最高吹出率96.2%。
2.3不同氧化剂对碘单质吹出的影响实验主要考察了使用亚硝酸钠作为氧化剂时，实验条件对海带漂烫液中碘吹出的影响。在工业生产中，还经常使用过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂，因此本实验在体系pH=2、温度为70℃、空气进量为2L/min下分别使用NaNO2-H2O2、NaClO和NaNO2做了对比实验，以研究氧化剂种类对碘吹出效果的影响，结果见图4。从图4可以看出，随着时间的增加，3种氧化剂均有良好的吹出效率。20min时，3种氧化剂吹出效率均可达到95%，表明该工艺流程适用于当前工艺中常用的氧化剂。使用次氯酸钠时，I-易被氧化为IO3-，因此吹出效率比其他2种氧化剂较低；使用亚硝酸钠时，反应过程会伴随NO的产生，对环境造成一定的污染；采用NaNO2-H2O2混合氧化剂时，将海带漂烫液中的I-氧化为IO3-，并以其为氧化剂进一步氧化海带漂烫液中的I-生成单质碘，闫绍鹏等［5］系统考察了该混合氧化剂的最佳氧化条件。实验证明氧化剂占料液总体积的20%时氧化效果最佳，且使用NaNO2-H2O2混合氧化剂更符合绿色化工的要求。
3结论
实验得到空气吹出法提取海带漂烫水中碘的最佳工艺条件：pH=2、温度为70℃、空气进量为2L/min，在此条件下碘的最终吹出率达到96.2%。分别采用NaNO2-H2O2、NaClO和NaNO2作为氧化剂，在空气吹出法最佳工艺条件下，碘的吹出率均可达到95%，氧化剂种类对该工艺条件无显著影响。
参考文献：
［1］苏芳，顾明广，冯献起，等.碘制备方法进展［J］.化学工程与装备，2013（2）：155-157.
［2］王景刚，冯丽娟，相湛昌，等.碘提取方法的研究进展［J］.无机盐工业，2008，40（11）：11-14.
［3］苗钧魁，冷凯良，许洋，等.活性炭吸附法回收海带化工提碘废水中的碘［J］.无机盐工业，2010，42（10）：54-55.
［4］江秀芹.碘的回收与富集［D］.青岛：中国海洋大学，2006.
［5］罗静，钟辉，徐粉燕.从卤水中提取碘的研究进展［J］.内蒙古石油化工，2007，33（11）：3-5.
［6］闫绍鹏，苗钧魁，蒋鹏，等.海带浸泡液中碘离子的新型氧化工艺的研究［J］.无机盐工业，2014，46（7）：27-29.
王 野
（吉林空港航空地面服务有限公司，吉林长春 130501）
摘 要 介绍民航飞机压力和温度控制方案，分析各个飞行阶段压力制度；对飞机制冷技术的现状和发展进行研究，通过对空气循环制冷技术分析，研究制冷机各个部件出口温度，阐明制冷系统制冷原理，简要概述了除水和清洁空气方法，讨论制冷技术未来发展方向。
关键词 空调；压力制度；温度控制；空气制冷；除水
中图分类号：V245 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0049-03
1903年莱特兄弟设计制造了人类文明史上第一架小型民用飞机，随着科技进步，飞机飞得越来越快，越来越高。高空缺氧气低压问题自然而然的显现出来。早期飞机飞行高度低，速度小，所在高度层的空气密度，温度完全可以满足机组人员和乘客的生存需要。而现在民航飞机飞行高度一般在9000米到11000米之间，位于对流层顶部和平流层底部，大气稳定，流动很小，温度甚至没有变化。这些稳定的参数多民航飞机的设计非常有利。但是，此区间空气密度小，气温低，氧气不足，气温低至恒温的-56℃，气压也仅仅为20 kPa，根本无法满足人类生存需要。对于机组人员和旅客生存保障而引入空调系统，空调系统的功用主要有：1）保证机组和乘客的正常工作条件和生活条件；2）对电子设备冷却；3）控制货仓温度压力。空调系统具体需要调节的大气参数有：压力、温度、湿度、清洁度。
1 空调系统概述
谈到空调，不得不提空调系统空气来源，现代民航客机引气来源于发动机压气机高压级引气（发动机引气）、地面气源和APU引气。引气进入空调系统之前，通过流量控制和关断活门保证进入管路的空气流量恒定。同时，温度、压力也得到简单的控制，保证高温不超预设温度、高压不超预设压力。
高空巡航状态的飞机引气来源正常选择只有发动机引气，发动机引气进入空调系统之前其参数为，温度400℉（205℃）上下、压力仅仅保证不高于220PSI（15个标准气压）。以波音737NG系列飞机为例，其引气温度在390℉到440℉（199℃到227℃），压力160PSI到180PSI（11到12个大气压）之间。对于压力而言，一是满足人的生活生存需求；二是控制内外压差，防止过压。由于引气量通过引气系统保证足够且恒流量，现代飞机是对座舱压力控制方法是控制排出气量，达到气压在15PSI（一个大气压）左右，且不出现负压，也就是说控制排气活门的开度达到控制所需的气压。
对于温度而言，首先，人类感觉舒适的大气参数为温度华氏75℉（24℃），压力14.7PSI（一个大气压）。而发动机引气特点高温400℉，高压200PSI，相差甚多；其次电子设备自身发热之后也需要低温冷却防止过热损坏。所以温度控制方案是如何把已有的高温空气降至低温，从而与热空气混合，达到我们想要的华氏75℉的空气。换言之温度控制的核心技术是对热空气进行降温的制冷技术。民航飞机采取的制冷技术主要有空气循环制冷和蒸发循环制冷两种方式。
另外，大气含有一定水分，而飞机结构为了防腐，空调系统一般只采取除水，而不采取加湿。至于干燥后造成旅客的不适一般采取饮水补充。除水技术目前已成为制冷机的一部分；空气中同时存在各种杂质，尤其低空，难免有雾霾、沙尘等空气污染物。而旅客机组需要的是清洁可用的空气，电子设备的冷却空气也需要尽量的减少灰尘以防散热不良。所以空调系统送出的空气尽量减少这些污染物。
2 压力控制
空调系统压力控制通过控制排气活门开度控制压力，也就是控制排气量。一般为了防止客舱气压低，我们要保证座舱压力高度（座舱内部气压所对应的标准大气压力高度，高度越高，气压越低）不超过2400米（8000英尺）。并且当座舱压力高度达到3000米（10000英尺）时，应有警告以防气压太低；同时，从舒适度上考虑，座舱高度上升变化率小于500英尺/分（152米/分）。下降变化率小于350英尺/分（107米/分）时；另外，防止飞机结构损坏，还要限制内外压差，尤其避免飞机承受负压差。达到以上的要求就要有一定的增压规则，我们称为压力制度。压力制度是压力随高度变化的规律，早期民航飞机采取三段式压力制度，随着电子式压力控制器替代气动式压力控制器，现代大型客机采取可以提供更为舒适的直线式压力制度。图1为波音B738的压力制度。
图1 B738座舱压力制度
图1中，我们将飞行分为五个阶段：地面预增压、爬升、巡航、下降、地面不增压。
地面预增压控制程序是控制器输出一个使座舱高度低于当地机场高度-189英尺的控制信号。也就是对飞机座舱预先的增压，这个预先的增压可以抑制起飞前大速度滑跑引起的座舱内外压差变化；起飞之后主轮离地转入爬升程序，预定的压力制度控制排气活门，控制座舱高度慢慢上升，也就是慢慢的降低座舱内部气压。当座舱内外压差达到1500ft（内外气压高度差约为0.25psi）时，自动转入飞行段最多运行时间的巡航程序。座舱内外压差值这个0.25psi的提前量是为了避免飞机在巡航中由于气流变化掉高度引起控制系统过多调节，巡航程序时飞机只要掉高度不超过1500ft，座舱内部压力保持恒定值，座舱高度保持不变；下降程序是当座舱的内外压差值再次出现比巡航设定值低0.25psi时，由巡航程序转入下降程序。当飞机主轮接地起落架压缩转换空地信号时，此时控制系统保持座舱高度比设定的着陆场高度低-300英尺，防止过大着陆载荷引气客舱内气压波动引起不适。着陆后重新执行地面预增压程序，保持座舱高度低于着陆场地-189英尺。直到飞行员停场时选择地面自由通风模式后直接转入不增压模式。
3 温度控制
飞机的引气是热空气，所以为了控制温度，首先要制冷。制冷方式一般采取两种，一种是早期飞机采用的蒸发循环制冷；一种是当下主流飞机使用的蒸发循环制冷。前者采取闭环控制，制冷剂通过相变带走热量；后者采取开环控制，制冷剂是空气本身，通过对外做功降低热量。
3.1 制冷方式
蒸发循环制冷早期使用氨作为制冷工质，到了近现代采用氟里昂代替。其原理如图2所示，通过一系列机械机构在蒸发器之内得到低温液态制冷剂，与被降温的引气进行热交换。其缺点是需要使用消耗性的制冷剂，从而需要更多地维护，制冷剂又对环境有较大破坏，所以这种制冷方式仅用于早期飞机。
图2 蒸发循环制冷
空气循环制冷系统的工质是空气，理论基础是逆布雷顿循环，通过高压引气对外做功降低内能制冷。理论上由四个热力学过程组成：一是绝热压缩，此过程理论上没有能量交换，实际过程中熵的增加也不是很多，所以我们也称为等熵压缩；二是等压冷却，此过程顾名思义，维持压力不变，温度降低；三是绝热膨胀；四是等压吸热。由图3中我们可以看出功和热的传递方向。
图3 空气循环制冷原理
空气循环制冷相比蒸发循环制冷系统有明显的优势：1）空气循环制冷利用空气为冷却介质无毒无害，容易获取。且制空气在作为工质时始终是气态，不产生相变，同时，空气又是取之不尽用之不竭经济实惠；2）空气循环机工作温度限制小，可达到-50℃甚至更低；3）空气循环机运动部件少可靠性高，空气作为制冷剂，无毒无害无需任何处理。封严要求并不苛刻，所以空气循环制冷系统在实际工作中维护工作量低；4）由于现代民航飞机可以提供的气压具有高温高压的特性，冲压空气通过冲击涡轮对外做功降温，对空气循环机的使用提供了有利的条件。
3.2 空气循环制冷机
民航飞机的空调系统由高温高压的发动机压缩引气源、热交换器、空气循环机（ACM机）组成。首先引气和冲压的冷空气在热交换器内完成热交换，随后进入ACM机，ACM机就是一个把热能转化为机械能的装置，核心部件是涡轮，一种空气流过之后对外做功降温的部件。引气通过ACM机后本身的温度和压力在ACM机结构的涡轮出口得到大大降低，获得温度低于0℃的引气，再与不经过ACM机的热路引气按一定的比例混合，之后就可以通向客舱提供舒适环境并增压。同时一部分冷路引气可以直接混合热路引气对电子设备舱冷却。民航ACM机的工作原理相同，都是气体通过涡轮对外做功内能减小，温度降低。仅仅配置不同而已，一般采取以下几种形式：简单式、升压式、三轮式。
3.2.1 简单式ACM机
简单式ACM机是最早期的应用，其组成也非常简单：风扇、涡轮、热交换器。如图4所示：其原理是引气最终通过涡轮降温，同时对外做功。既然对外做功，做的功怎么应用？简单式的ACM机的功耗方式是带动同轴风扇。而风扇运转时抽动外界的冷空气，这部分冷空气又可以初始冷却热引气。该系统缺点是引气做功量不多，降温效果不明显，效率低；再者使用高度受限，飞机飞行高度增加时，风扇负荷减小，最终导致同轴的涡轮转速迅速增加，甚致超转。该系统结构简单，早期飞机广泛应用这种形式。
图4 简单循环系统
3.2.2 升压式ACM机
升压式ACM机是对简单ACM机进行了改进，其组成和简单式ACM机也大体相同，就是把简单式的风扇换成了压缩气体的压气机。涡轮输出的功带动的部件也就换成了压气机，升压式ACM机通过压气机对高压引气再一次增加压力，使进入涡轮引气压力进一步增加，解决了简单式ACM机问题。但同时其缺点也迅速显现，着陆停场后无冲压空气时热交换器无法工作，制冷能力下降非常严重，只能另设电动风扇进行抽吸外界空气冷却，此系统是三轮式ACM机的雏形。升压式ACM机应用民航客气有波音727、737CL、747、757、767等。
3.2.3 三轮式ACM机
升压式ACM机问题是着陆后性能不好，其解决办法又是增加电动风扇，那我们为什么不能在升压式ACM机基础上再增加一级同轴风扇？三轮式ACM机整合了简单ACM机和升压式ACM机两者的优点，如图5所示。其组成是两级散热器、风扇、压气机、涡轮。涡轮输出功由两部分消耗，分别是风扇、压气机。二者之间能耗比气动配平。三轮式ACM机由于存在同轴风扇、涡轮前压气机，即使在飞机停场期间，性能也得到了保障，所以得到广泛应用。如欧洲空中客车的A330和A340飞机，波音737NG飞机。
三轮式ACM机通过涡轮内空气膨胀降温，搭配两级散热器能够很好的降温，图6以空中客车A330飞机为例，阐述飞机三轮式循环机各个位置温度变化。首先200℃的发动机高温引气经初级散热器温度降至120℃后进入压气机压缩，压缩后的空气静压气机温度升至180℃，再流经主散热器之后温度降至70℃进入涡轮进口。最后经涡轮膨胀降温温度降至接近-50℃。由图中不难看出，散热器降温效果明显。甚至可以对引气降温50﹪。所以民航飞机由于散热器被大气灰尘长期累积的堵塞引起很多过热故障。
图6 三轮空气循环机温度变化曲线
由三轮式循环系统不难想到四轮ACM机，也就是在三轮式ACM机基础上，增加一级涡轮，并且控制增加的涡轮出口温温度。原理同三级ACM机。四级ACM机应用于波音B777系统上。作为空调系统三级ACM机其可靠性高、故障率低，已基本满足大多数民航要求。四级升ACM机增加涡轮的同时，也增加了运动部件涡轮，传感器也随之增加，同时又增加了一级热交换器。而热交换器过热故障（多数为散热器太脏引起散热不良）是民航飞机空调故障最高的故障源。所以四级ACM机可靠性不及三级ACM机。随着技术的更新，涡轮冷却器可靠性最薄弱的环节轴承可以使用最新的空气轴承代替机械轴承，运动部件的可靠性大大提高。但是散热器大气灰尘堵塞问题依旧很难解决。
4 空调系统除水和空气清洁
空调除水系统是空调系统很重要的一个组成部分，水的存在最重要的隐患就是当空气循环机冷却之后，气温降至0℃以下，容易结冰堵塞管路；其二就是微生物腐蚀；其三是对重要电子设备的腐蚀。空调除水系统一般分为低压除水系统和高压除水系统，低压除水就是在引气离开涡轮后除水；高压除水系统是引气进入涡轮之前除水。低压除水系统一般要求涡轮出口温度要高于0℃，以防止除水前结冰。现在民航飞机已经淘汰这种技术，仅仅应用于早期研制的飞机上，如波音B737-600、737CL、747，空客A300、A310等。
高压除水方式是引气进入涡轮前除水，好处是此时的引气温度高，速度低，空气露点低，水分相对容易凝结析出；最重要是涡轮出口温度不受限制，不必担心涡轮后结冰。高压除水方式保证了之前所讨论的三轮式ACM机出口温度降至-50℃。采用这种除水方式的飞机有波音B737-700/800/900、B757、B767、空中客车A320、A330、A340、麦克唐纳-道格拉斯D12等。
空气清洁主要采取两种方式，这两种方式也是并存的：一是采取气滤，利用空气中污染颗粒通过多层狭小缝隙后，空气可以通过，污染物不能通过达到清洁的目的；二是利用空气流动方向的急速改变，使杂质与空气分离，有百叶窗式和螺旋式。
5 不足与展望
飞机空调系统的核心问题是制冷，制冷技术的不断探索和优化推动飞机空调技术的发展，进入21世纪后，空气循环制冷技术已经十分成熟，与高压除水系统的结合使飞机空调系统进入崭新的一页。由于空气循环机制冷效率不能完全满足需求，三级ACM机还不能摆脱散热器的帮助。散热器直接与外界接触，当今中国人倍受PM2.5考验的同时。航空器空气循环机散热器也因为存积大量PM2.5而成为主要的故障源。另外，涡轮的运转和冲压冷却空气的流入流出产生很大的噪音。即使使用空气轴承后，降噪效果明显，但空调系统噪音依然是飞机停场后最大的噪音源。
对于散热器清洁技术，我们可以大胆的尝试，不应该仅限于清洁剂清洗，更应该尝试其他技术，如超声清洗，甚至更多其他办法。随着PM2.5治理力度加大，散热器污染会进一步减小；由于科学技术的进一步发展，我们可以考虑混合制冷方式，采取闭环的蒸发循环机、开环的空气循环制冷方式和冲压冷空气相结合的方式，进一步提高制冷效率；新材料的应用也必将引领新技术的革新，空调系统的可靠性提高毋庸置疑，噪音污染也会大大降低。相信有一天，航空器空调系统可以低噪音、高可靠性静静的为人民服务。
参考文献
[1]任仁良/张铁纯涡轮发动机飞机结构与系统[M].北京：兵器工业出版社，2006.
[2]Amm，SDS，737-678_BEJ_SDS_D633A101-BEJ_，Feb 10/2004，rev23.
[3]Amm，SDS，777_BEJ_SDS_D633W101-BEJ_，May 05/2004，rev41.
卡斯勒并不是第一个梦想像鱼那样游的人。在1962年，水下探险先驱雅克・库斯托就预言了水栖人类的出现：人类通过手术装上腮。库斯托说：“肺将被绕过去，水栖人类将能够在水中的任何深度生存和呼吸任意长的时间，而不会受到任何伤害。”
当然，我们中的大多数人不会选择求助于手术安装人工腮。新技术的发展能够解决困扰卡斯勒的问题、为我们创造一个实用的人工腮吗？这样的人工腮将不仅使
潜水者受益，它还有从为潜艇提供氧气到驱动燃料电池等许多其他用处。
人工腮
制造一个粗糙的人工腮出奇地简单。你所需要的不过是一个由膜制成的不透水的箱子，这种膜对气体具有高度的通透性。将这个箱子充满空气并置于水下，你就得到了一个人工腮。溶解在水中的氧气和二氧化碳与水面以上空气中氧气和二氧化碳的水平达到了平衡，因此，氧气和二氧化碳通过膜的扩散将导致箱子里氧气和二氧化碳的浓度接近于空气。如果箱子里的氧气水平下降了，水中更多的氧气将扩散进来，与此同时多余的二氧化碳将从箱子里扩散到水中。
在1961年，也就是第一个高通透性的硅酮膜制造出来几个月之后，通用电气公司的沃尔特・罗布制造了一个能维持仓鼠生命的腮。不用说，人类需要比仓鼠多得多的氧气。水中的氧气不会有空气中那么多――根据温度的不同，每升海水中有4～6毫升氧气。因此，为了得到足够的氧气，你要做的不仅是使膜上的水快速流动，还需要巨大的表面积能够立刻提取出更多的氧气。根据生理学家查尔斯・帕加内利的计算，所需的表面积最小要达到80平方米。
为了使腮实用，巨大的表面积必须压缩至一个很小的空间内。肺泡正是利用同样的方法使我们的肺拥有很大的表面积。
在20世纪80年代，东京的富士系统设备公司为潜水者开发了一系列原型腮，而最先进的名为“辅助泵3”的原型是由方形箱组成的，它必须置于潜水者的前方。它很大，但它确实有效。在2002年的一次电视转播中，它使一名潜水者在游泳池下待了30分钟。
尺寸并不是它的惟一问题。普通的空气中氧气占21%。就像卡斯勒的人工腮一样，“辅助泵3”所能维持的氧气浓度也只有大约16%。这样低浓度的氧气会削弱人清晰思考的能力，这是潜水者所不愿看到的。
这样看来仅依靠气体的扩散而起作用的腮还不够好。需要有一些方法来提高氧气的浓度。我们知道这是可能的：鱼给自己的浮囊充气，这可以确保它们浮在水中，同时从水中提取纯氧。
两循环系统
在20世纪80年代，北卡罗来纳州杜克大学的约瑟夫和西莉亚・博纳文图拉发现，鱼是在对pH值敏感的血红蛋白――运送氧气的血液蛋白质――的帮助下做到这一点的。当浮囊周围的细胞向血液中释放乳酸时，血液pH值的下降导致氧气释放进入浮囊，以确保鱼在潜入更深的水中时的氧气量。
这对夫妇认识到他们可以通过模仿鱼的这个过程创造出人工腮，实现多种用途。摈弃了鱼的血红蛋白，这两人计划利用合成化学物质，这种物质可以与氧气牢固地结合，而当它穿过一个电极时可以释放氧气。博纳文图拉夫妇为潜水者设计的腮由两个循环组成。在第一个循环中，人工血红蛋白将从水中提取氧气。在这个循环的另一端，携带氧气的血红蛋白将流过一个电极并释放氧气，释出的氧气会穿过一个膜进入运送可呼吸空气的第二个循环。
但是这一计划从未走出试验阶段。卡斯勒和帕加内利并不认为两循环系统是人工腮的发展方向。
前面说到低浓度氧气会对人体造成伤害，但高度浓度氧危害更大。随着潜水者下潜，更高的压力一方面压缩可呼吸的气体，另一方面使得更多的气体溶入水中。由于氮气占空气的比例大约为80%，所以大部分损失的是氮气。为了阻止肺崩溃，腮将不得不向可呼吸的气体中泵入更多的氧气。氧气的比例因此而得到了增加，这会导致一个问题：在9米深的水下，纯氧会变得有毒。因此，具有讽刺意味的是，在你潜入较深的水下时，如果你想从水中获得所需要的氧气，你将不得不携带惰性氮以避免氧气所造成的伤害。
再呼吸系统
来看看以色列发明者阿隆・博德纳的成果吧。他开发出一种创新的方法，利用一种工业过程分离液体中的空气。这一方法的基础是：如果你降低液体的压力，例如利用离心泵，溶解在水中的气体将会变成气泡溢出。博德纳声称他的电池驱动的设备几乎能够将溶解在水中的气体全部提取出来。如果是海水，它提取出的气体中将包含34%的氧气。至关重要的是，由于博德纳的设备可从水中同时提取氮气和氧气，氮气损失将不再是个问题。
但是这种方法也有问题。为了提供足够一名潜水员在水面呼吸的空气的量，这套系统一分钟将处理超过1000升水。下潜10米，压力会增加一倍，因此你需要提取两倍的空气才能达到与在水面上时相同的量。下潜得越深，需要提取的空气就越多。惟一能使这一系统实用化的方法是使其提取的部分空气实现再呼吸。
再呼吸系统的另一个限制因素不是携带氧气，而是清除二氧化碳。滤毒罐（包含二氧化碳吸附物，可清除二氧化碳）只能维持几个小时。它不能被再次使用，要替换它也很昂贵。博德纳的方法确实解决了利用膜的腮所带来的一些大问题，但它也牺牲了腮的巨大优势：腮在清除二氧化碳方面更胜一筹。
可预见的未来
人工腮在可预见的未来最可能的用处是为驱动水下机器的燃料电池提供氧气。原型已经开发了出来。
未来，人工腮也许可以用于为潜艇供氧或为水下栖息地提供用于呼吸的氧气。博德纳将此作为他所开发的设备最有可能的用武之地。
事实上，长时间潜水的主要理由是避免得减压疾病。减压疾病是由与利用膜的腮导致的氮损失完全相同的现象引发的：给气体加压，更多的气体将溶解在血液或者水里。过快地浮出水面可能在人体组织中形成潜在的致命气泡。在关节中，它会导致极度的疼痛并破坏软骨。在血液中，它可堵塞大脑的毛细血管。潜水者沉在水下的时间越长，他浮出水面就越得缓慢。
因此，人工腮的发明者们也许在试图解决一个错误的问题。潜水者所需要的并不是为了能在水下待更长的时间而从水中获得空气的方法，而是一种避免减压疾病的方法。
空气能作为主要能源的空气能热水器姗姗来迟，在短暂十几年的时间坎坷行进，终于以绿色环保、快捷安全等优势为产品标志深入人心。尤其是在节能补贴和节能减排政策的拉动下，空气能热水器行业的整体发展速度有明显的增长，2014年的前行之路更是势不可挡，大有热水器行业领头羊之势。这不仅仅意味着技术的进步，更是热水器文明的进步。
不过，空气能热水器的成就并非一时骤起，而是经过了长期的酝酿过程，其每一步成长皆充斥着努力与汗水付出，以其不懈努力换取今日成就。然而，空气能市场逐渐繁荣的背后却又隐隐的藏着担忧：
1、政策加速行业洗牌进度。随着节能补贴政策的到期，对空气能热水器行业整体造成了一定的冲击，行业也随之进入了转型升级期。并且，倍受关注的空气能能效标准已得到国家批准，行业规范进一步完善，这也将加速行业的洗牌。
2、空气能热水器呈现波折式上升发展。一方面，由电热水器与太阳能热水器造成的消费热潮久久未散，使其一度遇冷。另一方面，公众对空气能热水器的认知度并不高，同时由于产品技术开发需要大量资金，导致大部分厂家在宣传方面的资金投入有限，因此推广之路受阻，重重受限。
3、以低价策略进行市场拼杀。空气能热泵产品虽然发展迅速，但相比较而言，其技术创新却较为缓慢。竞争越发激烈，行业价格战漫天飞，很多厂家抱怨产品不好卖。部分热泵生产企业包括专业的生产厂家为降低产品的生产成本，在热泵机组的配件上偷工减料、以次充好，其产品品质和效能因此远不能达到理想效果，给行业造成不良影响。
4、空气能热水器普及率不高。一则因为其技术仍待开发升级，部分缺陷（低温情况下能效低、占用空间较大等问题）有待克服；二则所需购买资本较为昂贵，高于一般热水器的市场价格。
5、空气能热水器的品牌化之路坎坷。由于市面上拥有诸多品牌，优劣并存，难免有鱼目混珠的不法商家从中获取暴利。因而在空气能热水器进一步发展过程中，重中之重便是建立品牌形象。
隐忧下营销突围“三重门”
空气能热泵热水器作为新兴的朝阳行业，对于所面临的“隐忧”仅仅凭借技术优势是很难打开市场的。论加热效果，电热水器并不亚于空气能热水器；论环保，太阳能热水器也并不逊色。简单从节能高效入手为卖点进行宣传，消费者并不感冒。因此，除资源的整合是关键外，最关键是利用新的销售渠道，实现专业化销售，使顾客得到更好的服务，温暖人心，赢取口碑，才是升华之路。
一重门：提升渠道竞争力持续优化赢终端
一个成功的空气能品牌必须要做的核心工作之一便是了解销售渠道，拓展销售渠道，构架销售渠道，提升渠道的核心竞争力是空气能企业掌握当地市场的绝杀技。现在社会上主要的消费大军已经从60、70后转向80、90后。东西坏了就修是60、70后的观点，而80、90后是坏了就换，所以要及时抓住机遇。空气能热水器行业需要重拾起对建材市场营销渠道的信心，借助建材市场开拓销售渠道。空气能热水器作为家电产品当中的品类之一，可以与相关房地产商采取“买房送空气能热水器”或尝试与家装建材市场捆绑式销售等营销方式。
家装市场和建材市场一样，也是空气能热水器可以借力开发销售渠道的重要源泉。除了开发新的销售渠道，现有的销售渠道也需要不断去优化。重点开发培养维护大客户以及专业客户，形成大客户之间的口碑，最后拥有忠实的经销商客户。
同时，企业有利于宣传推广的重点还在于招商。目前行业内招商比较奏效的方式就是通过行业展会，厂商可以面对面的跟客户沟通交流，有利于维护老客户，开发新客户。同时，更多关注厨卫行业的传统渠道。目前一些传统商，都在积极引进新品类，以扩充产品线，赢得更多销售机会。而空气能热水器与传统电热水器、烟灶产品都具有安装性质，可以形成很好的配套销售，甚至包括橱柜商，都可以成为企业首选的客户群体，让这些传统商家看到并了解自身品牌和产品，是获取客户的一种有效途径。不管是橱柜厂家也好，商也好，必须携手并进，才能开创出良好的局面，共同成为市场的胜者。
二重门：差异化竞争多元化营销
所谓差异化竞争战略，不但包括产品性能和功能的差异，还包括产品包装、营销手段、广告方式和售后服务等方面，这是市场最有效的竞争战略之一。目前，空气能热泵热水器行业市场表现良好、竞争实力强的企业，均采用了差异化的竞争策略，如美的进入空气能热泵热水器市场之初，就采取差异化的竞争战略，直盯高端市场，开发高端产品，合理地避免了在中低端市场恶性竞争；又如某品牌将市场定位于专业游泳池空气能热泵热水器市场。这些差异化的竞争策略，有利于提高企业的竞争能力、赢得顾客、扩大市场份额。
并且，由于近两年企业运营成本偏高，市场竞争日趋激烈，导致很多空气能产品终端专卖店的生存空间被挤压得越来越小，因此，终端专卖店要以多元化方式谋出路，不仅要用常用的营销方式，更要学会运用多元化营销模式对产品加以推广，比如活动营销、事件营销、新闻会等形式。如企业的经销商会议、技术培训会、新品推广会等等；有部分企业通过经销商会议为经销商传授产品技术、销售技巧、传播企业文化等。通过这些多样化的形式来经营分摊自身成本压力、弥补利润空间不足，成了经销商们必须考虑的方向。
三重门：品质服务营销争取市场
消费需求的改变，预示着曾经“销售为王”时代的结束，各行各业之间的竞争，已经上升为服务水平的竞争。要在激烈的竞争中取胜，空气能热水器企业借助服务营销进行发展是知识经济时代的必然趋势。因为售后问题，90%的不满意消费者不会再购买该品牌的任何产品和服务，并将告诉至少9个人，13%有过不满意经历的消费者曾将他们的经历告诉20个人以上。因此，售后服务的质量非常关键，让客户满意，是所有企业一致追求的目标。正如某空气能品牌总经理所说：“我们做服务的，一般分为两个阶段。售前服务和售后服务，而作为售后服务，又分为保修期服务和持续。”有业内专家表示，要让客户满意，快速、彻底地解决产品故障问题，应当成为企业售后服务所追求的目标。企业要从面对故障的态度、快速反应机制、维修技术等方面下功夫。
化学是自然科学的一种，在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。世界由物质组成，下面给大家分享一些关于初三化学的知识点，希望对大家有所帮助。
初三化学的知识1用CO还原氧化铜的实验步骤
“一通、二点、三灭、四停、五处理”：
“一通”先通氢气;
“二点”后点燃酒精灯进行加热;
“三灭”实验完毕后，先熄灭酒精灯;
“四停”等到室温时再停止通氢气;
“五处理”处理尾气，防止CO污染环境。
氧气的制取
(1)工业制氧气―――分离液态空气法法,利用空气中氧气和氮气的沸点不同,此变化属于
物理变化.
(2)实验室制取氧气原理：固固加热：(化学方程式)
2KClO3MnO22KCl+3O2、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
固液不加热：2H2O2MnO22H2O+O2
(3)发生装置
收集装置：排水集气法，因为氧气不易溶于水;
向上排空气法，因为氧气密度比空气大。
(4)操作步骤和注意点：
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂。
②试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。
③排水法收集时，待气泡均匀连续时再收集;
④实验结束时，先移开导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸引起试管破裂。
(5)氧气的检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃,证明是氧气。
氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃,证明已满。
元素
1.化学元素就是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。
2.元素符号书写原则：第一个字母大写，第二个字母小写。
3.元素化合价口诀
正一钾钠银氢氨，正二钙铜镁钡锌，
铝三硅四磷正五，氯常负一氧负二，
铁变二三碳二四，硝酸盐酸根负一，
碳酸硫酸根负二，二四六硫均齐全。
方程式
质量守恒定律：
1.镁在空气中燃烧：2Mg+O2点燃2MgO
2.铁和硫酸铜溶液反应：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
3.氢气还原氧化铜：H2+CuO加热Cu+H2O
4.镁还原氧化铜：Mg+CuO加热Cu+MgO
金属与氧气反应：
1.镁在空气中燃烧：2Mg+O2点燃2MgO
2.铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2点燃Fe3O4
3.铜在空气中受热：2Cu+O2加热2CuO
4.铝在空气中形成氧化膜：4Al+3O2=2Al2O3
初三化学的知识2第一单元走进化学世界
一、物质的变化和性质：
1、物质的变化：物理变化：无新物质生成的变化;
化学变化：有新物质生成的变化。
2、物质的性质：物质不需发通过化学变化表现出来的性质,叫做物理性质,主要有颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点等;
物质必须通过化学变化才表现出来性质,叫做化学性质。如可燃性氧化性、还原性、毒性等。
二、基本实验操作：
1、药品的取用：
(1)取药量：没有说明用量,固体只需盖满试管底部,液体取1—2mL。
(2)注意事项：“三不”：不闻、不尝、不摸
(3)取用少量液体药品用胶头滴管,取用一定量的液体药品用量筒量取,读数时,量筒必须放平,视线与液体凹液面的最低处保持水平。取用较大量液体时用倾倒方法,瓶塞倒放,标签向手心,瓶口要紧靠容器口。
2、物质的加热：
(1)酒精灯的火焰分为外焰、内焰、焰心三部分,其中外焰温度。
(2)使用酒精灯时,酒精不能超过灯容积的2/3,绝对禁止用嘴吹灭酒精灯,要用
灯帽盖熄。
(3)给试管液体加热,试管所盛液体体积不能超过试管容积的1/3,试管要倾斜放置,试管口不能对着自己或他人。
3、仪器的洗涤：
玻璃仪器洗涤干净的标准：在容器内壁既不聚成水滴,也不成股流下。
第二单元我们周围的空气
一、空气的成分和组成
1、空气的成分：
空气成分N2O2稀有气体CO2其它气体和杂质
体积分数78%21%0。94%0。03%0。03%
2、空气中氧气含量的测定：(如右图)
观察到的现象：有大量白烟产生,广口瓶内液面上升约1/5体积,
反应的化学方程式：
4P5O2点燃4P2O5;
结论：空气是混合物;O2约占空气体积的1/5,
氮气约占空气体积的4/5。
思考：(1)液面小于五分之一原因：
装置漏气,红磷量不足,未冷却完全;
(2)能否用铁、碳代替红磷?不能,原因是碳产物是气体,不能产生压强差、铁不能在空气中燃烧
3、空气的污染及防治
(1)对空气造成污染的主要是有害气体和烟尘等,目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
二、氧气的化学性质
1、物理性质：无色、无味的气体,密度比空气大,不易溶于水
2、氧气的化学性质：比较活泼,在反应中作氧化剂。
3、氧气的制取
(1)工业制氧气―――分离液态空气法法,利用空气中氧气和氮气的沸点不同,此变化属于
物理变化。
(2)实验室制取氧气原理：固固加热：(化学方程式)
2KClO3MnO22KCl3O2、2KMnO4K2MnO4MnO2O2
固液不加热：2H2O2MnO22H2OO2
(3)发生装置
收集装置：排水集气法,因为氧气不易溶于水;
向上排空气法,因为氧气密度比空气大。
(4)操作步骤和注意点：
①试管口略向下倾斜：防止防止冷凝水倒流引起试管破裂
②试管口应放一团棉花：防止防止高锰酸钾粉末进入导管
③排水法收集时,待气泡均匀连续时再收集;
④实验结束时,先移开导管再熄灭酒精灯,防止防止水倒吸引起试管破裂
(5)氧气的检验：用带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气。
氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已满。
4、催化剂：在化学反应中能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质
在反应前后都没有改变的物质
三、反应类型
1、基本反应类型：①化合反应：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。
②分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
2、氧化反应：物质与氧发生的反应
(1)剧烈氧化：如燃烧
(2)缓慢氧化：如铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酒的酿造等
他们的共同点：①都是氧化反应;②都发热。
四、物质的分类：
1、混合物：含有两种或两种以上的物质。
如空气、海水、生铁等;
2、纯净物：只含有一种物质
①单质：只含有一种元素的纯净物。如N2、Fe等;
②化合物：含有两种或两种以上元素的纯净物,如H2O、KMnO4等
氧化物：含有两种元素,其中一种元素是氧的化合物。如H2O等。
第三单元自然界的水
一、水的组成实验
如右图：两极产生气泡,正极产生的气体
能使带火星的木条复燃,是氧气;负
极产生的气体能燃烧,是氢气;正负两
极气体的体积比为1：2,反应的化学方程式：
2H2O===2H2O2。说法明水是由氢元素和氧元素组成。
二、构成物质的粒子―――分子、原子、离子
1、分子、原子的性质：
①体积和质量都很小;②分子、原子之间有间隔;③分子、的子在不断运动;④同种分子化学性质相同(“相同”或“不相同”),不同种分子性质不相同
2、分子是保持物质化学性质的最小粒子;原子是化学变化的最小粒子;
分子和原子的根本区别是在化学变化中,分子可分,而原子不可分。
三、净化水的方法：
1、常见净水的方法：静置、吸附、过滤、蒸馏。
2、自来水厂的净水过程：吸附、过滤、消毒;
明矾的作用是吸附悬浮水中的细小颗粒;活性炭的作用是吸附颜色和气味。净化效果的是蒸馏。
四、硬水和软水
1、硬水是含有较多含有较多可溶性钙、镁化合物的水,而软水是不含或少含不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2、区分硬水和软水的方法：分另加入肥皂水,产生较多泡沫的是软水,泡沫少,有白色浮渣的是硬水。
3、能将硬水转化为软水的方法有：煮沸、蒸馏。
五、爱护水资源
措施：(1)节约用水：一水多用、使用新技术、新工艺和改变习惯减少用水
(2)防治水体污染：
①水体污染的主要来源：工业污染、农业污染、生活污染。
②预防和消除水体污染的方法：工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;加强水质监测。
初三化学的知识31、分子是保持化学性质的最小微粒。
原子是化学变化中的最小微粒。
2、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
3、分子和原子的主要区别是在化学反应中，分子可分，原子不可分。
4、元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数。
5、在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数。
6、相对原子质量=质子数+中子数
7、镁离子和镁原子具有相同的质子数或核电荷数。
8、地壳中含量最多的元素是氧元素。
最多的金属元素是铝元素。
9、决定元素的种类是质子数或核电荷数。
10、空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物。
11、石油、煤、天然气都是混合物。
12、溶液都是混合物。
例如：稀硫酸、食盐水、石灰水等。
13、氧化物是由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物。
14、化学变化的本质特征是有新物质生成。
15、燃烧、铁生锈、食物变质等都是化学变化。
16、化学反应的基本类型是化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
17、金属活动性顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
18、具有还原性的物质是H2、C、CO。
其中属于单质的是C、H2。属于化合物的是CO。
19、燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是都是氧化反应。
20、在化学反应前后，肯定不变的是原子的种类和数目、元素的种类、反应前后物质的总质量。
肯定变化的是物质的种类和分子的种类。
21、2H2表示两个氢分子;
2H表示两个氢原子;2H+表示两个氢离子。
22、能鉴别氢氧化钠溶液、盐酸、水的试剂是石蕊试剂。
23、氢气是一种无色无味的气体，比空气轻，难溶于水。
[关键词]矿井束管监测系统 优化改造
[中图分类号]TD163 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-364-2
1问题的提出
矿井束管监测系统是矿井防灭火预测预报的主要安全系统，其功能是通过束管连续抽取采空区气体，进入地面红外气体分析仪，检测出各种指标气体以预报工作面是否有自然发火隐患。实际使用过程中，由于束管是硬塑料管，比较脆弱，埋入采空区后经常出现被压断或吸入异物堵塞束管，造成束管不能正常抽取采空区气体。因此，束管系统往往不能真正发挥其监测采空区自然发火隐患的作用，而且故障率高。
工作面上隅角埋管抽采管口距离工作面切顶线一般在30米左右，刚好位于工作面自然氧化带内。我们设想通过抽取埋管抽采管路内的气体进行监测，应完全能够满足束管监测系统的要求。因此只要将抽采管内的气体抽出并压入束管内，即可保证束管连续可靠抽取采空区气体，实现连续监测采空区自然发火隐患的作用。
2束管监控系统的优化改造
2.1束管监测系统组成
束管监测系统分井下和地面两部分。井下部分包括束管及其附件（连接器、粉尘过滤器、水份扑集器、火焰阻止器）。地面部分主要包括有抽气泵、气样选取器、指标气体分析仪，以及数字显示、图表记录、声光报警系统等。
2.2优化改造方法
该系统优化改造主要针对井下束管的支管部分。即在工作面采空区埋管抽采管路的合适位置（一般在工作面轨道顺槽外口）设置一个取气口，取气口与一台微型防爆真空泵用高压软管进行连接，通过微型真空泵工作，在取气口产生低于抽采管路的负压，从而将抽采管路的气体抽出，并通过泵的正压端将气体压入束管内，从而实现束管系统连续可靠抽取采空区的气体。
微型防爆真空泵主要技术参数：
电压：24V ，功率：7W，最大负压：-75KPa，外形尺寸：58*38*80毫米 （长*宽*高） ，净重：280克，特性：采用优质耐腐蚀材料、技术先进、质量可靠、性能稳定。
微型防爆真空泵采用直流电机驱动，其工作时在入口产生小于60 KPa的负压，低于井下抽采管内的负压，因此可以正常连续抽取抽采管内的气体，并正压压入束管内，完成了采空区气体的采集过程。
具体如图2所示。
2.3改造后束管监控系统流程图
3束管监控系统改造后的效果
（1）保证了束管监测系统正常可靠运行，减少了束管系统故障
优化改造前，束管直接通过悬挂在巷帮埋入采空区，由于进入采空区以后，煤壁变形容易挤压束管，或采空区顶板冒落直接砸断束管，造成束管不能正常采集采空区气体。
此外束管直径仅8毫米，进入采空区后很容易吸入煤岩颗粒等堵塞束管。在我矿1115（1）“Y”型通风工作面虽然通过铁管保护的束管的措施，但仍经常出现束管抽不到气体的故障。而且故障检查处理难度大。
通过对束管监测系统进行改造，由于抽采管路埋管基本位于氧化带内，束管取气口取自抽采管路，既保证了束管取气口的位置，又保证气体采集过程的连续可靠。而且取气口在经过抽采系统的排渣器过滤后，能够最大限度地减少束管内气体内粉尘、水分影响，防止水和粉尘进入束管后而产生的束管堵塞故障。保证了束管监测系统的正常运行。采集的气样分析准确可靠。（附气体分析趋势图24小时）
（2）减少了束管监测系统的支管长度，减低了吸气阻力
优化改造前，工作面顺槽内布置一路束管支管，由于顺槽走向大3000米，单芯支管吸气阻力过大，要不断提高地面抽气泵的负压来保证抽气的稳定，束管长期在高负压作用下，老化加剧。同时由于工作面轨道顺槽环境温度高，湿度大，容易在束管的接线盒内吸入水蒸气，含水蒸气的气体进入大巷干管气体温度降低后，经常出现束管内凝结水堵塞束管的故障。
一、选择题:（每小题只有一个正确选项。每小题2分，共32分）
1、下列属于化学变化的是（）
A．酒精挥发B．蜡烛熔化C．木炭燃烧D．电灯发光
2、空气中含量最多的气体是（）
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
3、下列有关氧气的说法正确的是（）
A．不能支持燃烧B．化学性质比较稳定C．具有可燃性D．能供给呼吸
4、下列物质中不能在氧气里燃烧的是（）
A、氮气B、木炭C、红磷D、铁
5、今年春天，不同寻常的低温导致北极上空差点形成臭氧洞。臭氧（O3）属于（）
A．氧气B．空气污染物C．混合物D．稀有气体
6、下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的是（）
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量．生成黑色粉末
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体
7、物质的下列性质中，属于化学性质的是（）
A.颜色、状态B.熔点、沸点C.氧化性、可燃性D.密度、硬度
8、下列实验操作正确的是（）
9、生活中常见的下列变化没有氧气参加的是（）
A．电灯发光B．动植物的新陈代谢C．食物腐烂D．金属器皿锈蚀
10、氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是（）
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应B．鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水C．氧气具有可燃性D．物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应
11、实验室里有一瓶标签残缺的盐酸。为能立即确定它是否为浓盐酸，你认为下列做法合理的是（）
A.猜想假设B.查阅资料C.进行试验D.交流讨论
12、焊接金属时，能用作保护气的一组气体是（）
A、氢气、氮气B、氮气、氧气C、氢气、氧气D、氮气、稀有气体
13、集气瓶装满某气体，可能是下列气体中的某一种：①二氧化碳②氧气③空气④氮气，将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是（）
A.①或②B.②或③C.①或④D.③或④
14、用双氧水制取氧气时，忘记加二氧化锰，其结果是（）
A、不放出氧气B、放出氧气速率慢C、放出氧气总量会减少D、放出氧气总量增加
15、某市空气质量报告：空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气各成分的说法正确的是（）
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
16、下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是（）
A、同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
B、用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料
C、加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D、反应时间较长的是高锰酸钾
二、填空题（每空1分，共24分）
17．根据下列现象说明空气中存在着某种物质，请将物质的名称写在空格内。
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气内存在着。
（2）石灰水长期露置在空气中。瓶壁和石灰水底部会出现白色固体物质，说明空气中有。
（3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中有。
（4）空气可以用于制氮肥，说明空气中有。
18、掌握化学实验中常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究。请从下列常见仪器图示中，选择恰当的字母序号填空：
ABCDEFGHI
①可以直接在酒精灯火焰上加热的玻璃仪器是；②木炭燃烧时，用来夹持木炭的仪器是；③用酒精灯加热时需要垫上石棉网的仪器是；④取用粉末状固体药品用到的仪器是；⑤吸取和滴加少量液体试剂的仪器是；
⑥排空气法收集气体用到的玻璃仪器是；
19．某同学用右图装置测定空气中氧气的体积分数。请你填写有关空格。
（1）红磷燃烧的现象是；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是；
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是
_______________；由此得出的结论是。
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，这可能的原因是（任写两点）、
。
（5）若⑶实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于l/5，这可能的原因是（任写一点）。
（6）由本实验可以推测氮气的物理性质、化学性质。
20、化学反应的程度与反应物的浓度之间有一定的规律可循。某实验小组各取等质量的木炭和等质量的硫分别在容积相同的集气瓶中燃烧。记录如下：
实验实验步骤实验现象燃烧反应的文字表达式
A①木炭在空气中燃烧①木炭红热放热，产生的气体都能使澄清石灰水变浑浊______________________
②木炭在氧气中燃烧②_________
B③硫在空气中燃烧③微弱的淡蓝色火焰放热，产生的气体都有刺激性气味______________________
④硫在氧气中燃烧④________
通过A、B两组对比实验的现象，可以得出的结论是：
__________________________________________________________。
三、实验探究题（每空1分，共14分）
21、下表是空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表：
气体成分氮气氧气二氧化碳水其他气体
空气中的气体（﹪）78210.030.070.9
呼出的气体（﹪）781641.10.9
某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，验证呼出的气体与吸入的气体成分的含量有什么不同，其四个主要操作步骤如图（1、2、3、4）所示，请依据图示将主要实验操作步骤及验证依据填入下表中的空白处：
实验步骤验证依据
1、用排水法收集两瓶呼出的气体，另收集两瓶空气。
2、将澄清石灰水分别滴入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中。根据，判断二氧化碳含量不同。
3、
。根据木条燃烧情况的不同，判断氧气含量不同。
4、
。根据，判断水含量不同。
22、实验室采用下图装置加热高锰酸钾来制取氧气：
（1）写出标号仪器的名称
①，②。
（2）指出装置图中的一处错误是；
这处错误将导致的后果是
。
（3）该实验中收集气体的方法是，现测知用该方法收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的可能原因是。
（4）实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是。
（5）某同学在实验过程中导致试管破裂，其原因可能是、
（要求填写两点）。
（6）若采用向上排空法收集氧气时，其余操作不变，下列主要操作步骤中：
①撤出酒精灯；②检查装置气密性；③把集气瓶装满水倒置在水槽中；④点燃酒精灯；⑤收集气体；⑥撤出水槽中的导管；⑦往试管中装入高锰酸钾固体；⑧选择好仪器进行连接组装；⑨将试管固定在铁架台上。
正确的顺序是（用序号填空）。（2分）
参考答案
一、选择题
题号12345678910111213141516
答案CADABCCCAACDCBBB
二、填空题
17、⑴O2（氧气）⑵CO2（二氧化碳）⑶H2O（水）⑷N2（氮气）
18、（1）I（2）A（3）D（4）G（5）B（6）C
19、（1）产生大量的白烟（2）瓶内的氧气消耗完（或瓶内的氧气浓度太低了）
（3）水经导气管流向集气瓶中约1/5体积处空气中氧气的体积分数大约为l/5
（4）没有冷却至室温，就打开弹簧夹；装置气密性不够好；红磷量不足；集气瓶中的氧气没有消耗完
（5）燃烧的红磷刚插入集气瓶时没有塞紧，燃烧一段时间后再塞紧；没有先用弹簧夹夹紧橡皮管；导气管中的氧气参与了反应等。
（6）难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧。
20、发白光碳+氧气二氧化碳发出蓝紫色火焰硫+氧气二氧化硫
氧气的浓度越高，燃烧越旺，燃烧的现象越明显
21、石灰水变浑浊的程度不同将燃着的木条分别伸入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中取两块干燥的玻璃片，对其中一块呼气玻璃片上水蒸气的多少
22、（1）试管集气瓶
（2）试管口没有放一小团棉花固体粉末随气流直入导气管
（3）排水法集气瓶未装满水就倒立于水槽中等
（4）防止水进入试管的热处炸裂试管
关键词：空气；氧气；热点；题型；例析
作者简介：马亚楼（1975-）， 男，陕西永寿人，中学一级教师，发表文章400余篇，主要研究化学教学.空气、氧气是初中化学重点内容之一，也是中考常考热点，为此，笔者结合2016年部分省市中考化学试题，谈谈其常见的考查方式，以期对读者有所帮助.
本单元以选择题、实验题、简答题和推理题的形式出现，既考查基础知识、基本技能、又考查思维方法、关注自然和关注社会的情感.只要我们熟悉实验操作过程，记住了实验现象，学会了观察、分析、推理的一般方法以及注意对生活环境的观察，便能较好地回答题目考查的问题
【典题分析】
考点一考查空气的成分
例1 （玉林市）空气中氮气的体积分数约为（）.
A.21% B.0.03%C.78% D.0.94%
解析空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占003%.故选C.答案：C.
例2（2016年山西省他）我们每时每刻都离不开空气.空气中含量最多的气体是（）
A.N2B.CO2C.H2D.O2
解析：本题主要考查了空气的成份.解题时根据空气中各成分的体积分数进行分析判断即可.空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%.因而氮气占78%，是体积分数最大的气体，故A选项合正确.
答案：A.
【点评】本题很简单，熟记空气的成分及各成分的体积分数是解答此类题的关健.
例3（2016年成都市中考题）空气中的下列气体，属于稀有气体的是（）
A.He B.N2C.O2D.CO2
解析：稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等.
答案：A.
【点评】解答本题关键是知道稀有气体包含的物质种类.
例2 （淄博市）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源，下列有关空气的说法正确的是（）
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保护气
B.空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5
C.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气的质量越好
D.空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
解析由于氮气的化学性质不活泼，故可作食品保护气，即A正确；空气中，氧气约占空气体积的五分之一，故B错误；空气质量报告中所列的空气质量级别数值越小，说明空气的质量越好，故C错误；性质稳定与可作电光源没有直接的关系，故D错误.答案：A.
【点评】本题不太难，但在选项中涉及各成分的体积比和成分对自然界和人类的作用，这样内容就显得很复杂，要学会分析，将知识适当拓展.
考点二：考查空气的污染与防治
考点二考查空气污染与防治
例3 （河北）2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运会，下列措施不可行的是（）
A.发展公共交通，提倡绿色出行
B.增加使用太阳能、核能等新能源
C.改进燃煤锅炉烟囱SO2，将废气排到高空
D.改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放
解析本题主要考查了空馕廴镜闹卫硗揪短岢绿色出行，发展公共交通，可减少污染，有效减少有害气体和PM2.5排放，故A不符合题意；使用太阳能与核能等绿色能源，能减少PM2.5排放，故B不符合题意；加高燃煤锅炉的烟囱将废气排放到高空，并不能减少污染气体和PM2.5排放，故C符合题意；改善燃料结构减少SO2与粉尘的排放，也就减少了扬尘污染，可减少污染，减少了PM2.5排放，故D、不符合题意.答案：B
【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染.
考点三 空气中氧气含量的测定
例4 （成都市）图1装置都可用于测定空气里氧气的含量，a、b两物质的选择正确的是（）
A.a是铜，b是红磷 B.a是铜，b是木炭
C.a是汞，b是红磷 D.a是汞，b是木炭
解析本题主要考查了空气中氧气含量测定的药品探究.用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气，要求该物质可在空气中燃烧并不再生成气体物质.因此在测定空气成分时选用的物质必须满足以下要求：该物质在空气中能够燃烧；该物质是非气体状态的物质；对应的生成物不能是气体.铜被加热生成氧化铜，没有生成新的气体；红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；汞加热生成氧化汞是固体，没有生成新的气体；木炭和氧气反应后生成二氧化碳气体，生成了新的气体，结合以上分析可知AC选项正确.答案：AC
例5 （烟台市）暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源与铁粉的氧化.小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量.实验装置如图2所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）.下列说法错误的是（）
A.实验前必须检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D.必须等温度计的读数恢复至验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
解析本题主要考查了空气中氧气含量的探究，解题时依据测定空气中氧气含量的实验原理：药品消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进集气瓶，进入水的体积就是集气瓶内原来氧气的体积.保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②药品要足量；③要冷却至室温再读数等，本题结合红磷测定氧气的原理分析即可.如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定的结果偏小，实验前必须检查装置的气密性，故A正确；铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶内空气的体积是（250-20）mL=230mL，进入水的体积是45mL，即氧气的体积是45mL，因此氧气的体积分数=45mL230mL≈19.6%，故B错误；发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确.若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，即C正确；必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，使结果准确，故D正确.答案：B.
【点评】本题考查了空气中氧气含量的测定，结合红磷测定的原理进行分析，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等，能够考查学生的知识迁移能力.
例8（2016年泰州市中考题）实验室用燃烧法测得空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（）
A.红磷 B.硫磺 C.木炭 D.蜡烛
解析：本题主要考查了测定空气中氧气含量的实验中，可燃物的选择.解题时应注意在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析判断.红磷本身是固体，能在空气中燃烧，且生成物五氧化二磷是固体，可以用于除去空气中的氧气，故选项A正确；硫磺在空气中能够燃烧生成二氧化硫气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，故不能用于测定空气中氧气的含量，即选项B错误.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，不能用于测定空气中氧气的含量， C选项错误.蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，虽除去氧气，但增加了新的气体，不能用于测定空气中氧气的含量，D错误.
答案：A.
【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验所用的可燃物具备的条件是正确解答此类题的关键.
考点四混合物与纯净物
例6 （2016年广州市中考题）下列物质属于混合物的是（ ）
A.水银 B. 液氮C.干冰 D. 生铁
解析：由不同种物质组成的物质叫混合物.水银是汞的俗称，属于纯净物.液氮指的是液态氮，属于纯净物.干冰是指固态二氧化碳，也是纯净物.唯有 生铁是铁合金，属于混合物.
答案：D
例6 （荆州市）下列物质中属于纯净物的是（）
A.洁净的空气
B.敞口长时间放置的NaOH固体
C.纯净的NaCl溶液
D.冰、水混合物
解析根据纯净物的概念可知，纯净物是只含有一种物质的物质.题给洁净的空气是多种气体组成的混合物，敞口长时间放置的NaOH固体是NaOH和其他物质的混合物，纯净的NaCl溶液是NaCl和水的混合物，唯有冰水混合物是一种物质组成的，故属于纯净物.答案：D.
考点五考查氧气的性质与用途
例11（2016年苏州中考题）下列关于氧气的说法正确的是（）
A.液态氧可用作火箭的助燃剂
B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.硫在氧气中燃烧发出黄色火焰
D.鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水
解析：本题综合考查了氧气的性质、用途、空气中氧气的体积分数等.氧气具有助燃性，液态氧可用作火箭的助燃剂，故A正确；氧气在空气中的体积分数为21%，而不是78%，故B错误；硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，故C错误；鱼类能在水中生存，是因为水中溶有一定量的氧气，氧气能供给呼吸，但是不能判断溶解程性的大小，故D错误.
答案：A.
【点评】本题的难度不大，了解氧气的性质、用途和空气中氧气的体积分数等即可分析解答.
例7 （衡阳市）下列能使带火星的木条复燃的气体是（）
A.N2B.O2C.CO2D.CO
解析本题主要考查了氧气的性质，解题时依据所学的知识即可.N2不支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，A错误；O2具有助燃性，能使带火星的木条复燃，即B正确；CO2不支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，C错误；CO具有可燃性，能燃烧，但不支持燃烧，D错误.故选B.
例13（2016年桂林市中考题）潜水员长时间潜水，应携带的物质是（）
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
解析：本题主要考查了氧气的用途，由于氧气能供给人呼吸，所以潜水员潜水时需要进行呼吸，潜水员钢瓶中携带的气体是氧气，而不是氮气、稀有气体、二氧化碳等气体.
答案：B
考点六考查实验现象
例8 （上海）硫在氧气中燃烧，现象描述正确的是（）
A.产生耀眼白光B.产生黑色固体
C.产生蓝紫色火焰D.产生大量白雾
解析硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体.答案：C.
【点评】本题难度不大，掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答；但在描述物质燃烧的现象时，需要注意物质在氧气和在空气中燃烧现象的区别.
例15（2016年湘潭市中考}）下列实验现象的描述中，正确的是（）
A.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B.硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰
C.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
D.木炭在氧气中燃烧，生成有刺激性气味的气体
解析：本题主要考查了物质在氧气或空气中燃烧的实验现象，解题时依据所学的知识即可.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，即选项A说法正确.硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故B选项说法错误.红磷燃烧时，产生大量的白烟，而不是白雾，故C选项说法错误.木炭在氧气中燃烧，生成无色无味的气体，故选项D说法错误.
答案：A.
【点评】本题难度不大，掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答；在描述物质燃烧的现象时，需要注意光和火焰、烟和雾、实验结论和实验现象的区别.
考点七考查催化剂概念的理解和探究
例9 （黄石）下列关于催化剂的说法正确的是（）
A.催化剂必定加快反应速率
B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C.酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂
D.用氯酸钾制取氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
解析该题主要考查了催化剂的概念.催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变.催化剂能改变化学反应速率，既可以加快反应速率也可减慢反应速率，A错误；反应前后催化剂的化学性质不发生改变，选项B不正确；在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂，故C选项正确.催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，故D选项错误.答案：C
例10表1是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据
表1
二氧化锰与氯酸钾的质量比1/401/201/101/51/31/22/31/12/1生成1L氧气所需的时间（s）1247950547593106153240（1）据表1可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为时，反应速率最快；
（2）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是；
（3）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减少反应物的，所以反应速率受到影响；
（4）通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量（填“是”或“不是”）越多越好.
解析（1）反应速率最大，即产生相同体积的氧气所需时间最短，结合题给数据，可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为1/10时，产生1L氧气所需时间最短，即反应速率最大.
（2）二氧化锰用量过少时，其与氯酸钾的接触面积小，因此催化作用不明显.
（3）二氧化锰用量过多，相当于减少氯酸钾质量分数，因而反应速率受到影响.
（4）通过题给数据分析可知，在化学反应中催化剂的用量不是越多越好.
考点八考查实验室制取氧气
例18（2016年丽水市中考题）如图是“用双氧水制取一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是（）
A.
放入药品
B.
收集气体
C.
检查装置气密性
D.
验满
解析：本题主要考查了氧气实验室制取的操作.解题时依据实验基本操作的规程即可.向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，故A操作正确.由于氧气密度比空气的大，可用向上排空气法收集，图B中所示操作正确.检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，则装置不漏气；图C中所示操作正确.检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图D中所示操作错误.
答案：D.
【点评】本题难度不大，掌握实验室制取氧气的实验步骤与注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键.
例11 （山东省菏泽市）图3所示是实验室制取气体的常用装置，请根据要求回答问题：
（1）仪器a的名称是；利用装置B制取氧气时，反应的化学方程式是；实验时，锥形瓶内长颈漏斗要插入液面以下，其原因是；实验结束后，若要分离出锥形瓶中的固体物质，应用的分离方法是.
（2）下面是利用装置收集气体的操作，正确的实验操作顺序是（填序号）.
①待收集瓶内充满气体后，盖上玻璃片再移出水槽；②等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶；③将集气瓶注满水，用玻璃盖盖上瓶口，倒立在盛水的水槽中.
解析本题主要考查了实验室制取氧气.（1）图中仪器a的名称是集气瓶，常用于收集气体；利用装置B制取氧气时，是利用双氧水在二氧化锰的催化作用下常温分解制取氧气，反应的化学方程式是；2H2O2MnO32H2O+O2，实验时，锥形瓶内长颈漏斗要插入液面以下，其原因是不让产生的气体从长颈漏斗跑掉；实验结束后，可以用过滤的方法分离出锥形瓶中的固体物质；（2）用排水法收集气体时的正确顺序是：将集气瓶注满水，用玻璃盖盖上瓶口，倒立在盛水的水槽中；等到导管口有连续且均匀的气泡冒出时，再将导管口移入集气瓶瓶口；待集气瓶内充满气体后，盖上玻璃片再移出水槽；故正确操作为：③②①；
答案：（1）集气瓶 2H2O2MnO22H2O+O2 防止产生的气体从长颈漏斗跑掉；过滤；
（2）③②①
例20（2016年衢州市中考题）实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2，现对一定量的高锰酸钾固体进行加热，加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是（）
A.
B.
C.
D.
解析：加热高锰酸钾放出氧气，混合物的质量逐渐减少，当反应完全后，固体质量不再变化，故A错误；加热高锰酸钾放出氧气，刚开始没有氧气，当高锰酸钾完全分解时不再生成氧气.即B错误；加热高锰酸钾放出氧气，锰元素的质量不变，刚开始，锰元素的质量分数不为零，故C错误；加热高锰酸钾放出氧气，开始时固体中氧元素的质量不为0，随着反应的进行，固体中氧元素质量逐渐减少，固体中氧元素质量分数也在减少，当高锰酸钾完全分解时不再变化，故D正确.
答案：Dw
【点评】正确辨别坐标所表示的变化量，是解答此类问题的关键，分析变化中相关量的变化关系，是解答问题的基础.
考点九考查氧气制取的计算
例12 （长沙市）实验室取68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣为68.4g.求：
（1）充分反应后，生成氧气的质量为g.
（2）参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量分数.
解析本题主要考查了氧气制取的计算.
（1）根据质量守恒定律，反应产生氧气的质量=68g+2g-68.4=1.6g
（2）设产生1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x
2H2O22H2O+O2
6832
x 1.6g
68/32=x/1.6 解之得：x=3.4g
所用过氧化氢溶液的溶质质量分数=3.4/68×100%=5%
【答案】（1）1.6（2）5%
【变式题】14（2016年山东省济宁市）化学兴趣小组的同学为体验加热固体制取气体的操作步骤和方法，利用6g氯酸钾和2g二氧化锰的混合物加热（化学反应方程式：2KClO32KCl+3O2）制取氧气.
（1）实验结束后，甲同学认为氯酸钾可能未分解完全，又设计进行了下面的实验：
实验1：将实验加热后的残留物加水至充分溶解，^滤；
实验2：向实验1的滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、干燥，称得沉淀质量为5.74g
小资料：①二氧化锰不溶于水 ②AgClO3易溶于水
甲同学分析实验过程，其中仅涉及两步化学反应：
2KClO32KCl+3O2KCl+AgNO3TAgCl+KNO3
推出两反应间存在KClO3KClAgCl物质转化关系和质量比例关系.
请你利用上述关系，通过计算帮甲同学判断KClO3是否完全分解？（要求：简单写出计算过程、说明判断依据，计算结果精确到0.1）；
（2）乙同学对甲同学的方案提出质疑：认为通过称量加热后残留物质量，利用加热前后质量差进行计算，同样达到甲同学的实验目的.你赞同乙同学的观点吗？说明理由：
.
答案：（1）KClO3～KCl～AgCl，质量比为122.5：74. 5：143.5；KClO3没有完全分解（2）赞同；由质量守恒定律，固体混合物减少的质量即为生成氧气的质量，由反应的化学方程式计算出参加反应的氯酸钾的质量
点拨：
（1）由反应的化学方程式2KClO32KCl+3O2、KCl+AgNO3TAgCl+KNO3，则2KClO3～2KCl～2AgCl，即KClO3～KCl～AgCl，它们的质量关系为122.5：74.5：143.5
设参加反应的氯酸钾的质量为x
KClO3～KCl～AgCl
122.5 143.5
x5.74g
= x=4.9g
6g>4.9g，故KClO3没有完全分解.
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，通过称量加热后残留物质量，加热前后质量差，即为生成氧气的质量，由生成氧气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的氯酸钾的质量，进而判断是否完全分解.
【真题回放】
1.（齐齐哈尔）下列有关空气及其成分的说法中不正确的是（）
A.空气污染物包括有害气体和烟尘
B.空气中分离出的氮气可用于食品防腐
C.许多物质能在空气中燃烧说明氧气的化学性质比较活泼
D.空气中含量最多的气体是氧气
2.（湖北省）2015年冬，连续多日的雾霾给襄阳人的生活来带不便，下列措施不利于防治雾霾的是（）
A.大力植树造林B.使用清洁能源
C.乘坐公交出行D.垃圾集中焚烧
3.（乐山市）下列物质中属于混合物的是（）
A.蒸馏水B.苹果汁C.氧气D.干冰
4.（2016年北京市中考题）下列属于纯净物的是
A.五氧化二磷B. 大理石
C.加碘食盐D. 食醋
5.（怀化）下列有关氧气的说法，不正确的是（）
A.用燃烧法来测定空气中氧气的含量，可燃物常用红磷
B.氧气约占空气体积的21%
C.用带火星的木条是否复燃来检验氧气
D.鱼能在水中生活，证明氧气易溶于水
6.（长沙市）空气是人类生产活动的重要资源，空气中能支持燃烧和供给呼吸的气体是（）
A.氮气B.氧气C.稀有气体D.二氧化碳
7.（天津市）下列说法中正确的是（）
A.红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧
B.硫在氧气中燃烧后生成有刺激性气味的气体
C.镁条在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
D.木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光
8.（邵阳市）近年来，部分城市因空气污染而出现了严重的雾霾天气，下列做法不利于减少空气污染的是（）
A.减少化石燃料的使用
B.提倡居民驾驶私家车出行
C.积极植树、造林、种草
D.提倡使用太阳能灯清洁能源
9. （荆州）关于催化剂的下列说法中，正确的是（）
A.化学反应后催化剂本身的质量减少
B.化学反应后催化剂本身的质量增加
C.化学反应后催化剂的化学性质发生变化
D.催化剂可改变化学反应速率
10. （邵阳市）在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯.你认为可能的原因是（）
A.用排水法收集rO2 ，集气瓶装满水
B.用向上排空气法收集O2 时，导管伸入到集气瓶的底部
C.排水法收集O2 时，导管口冒出气泡，立即收集
D.排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片
11.（山东省枣庄市）某兴趣小组围绕“实验室制取氧气”进行了一系列探究活动：
（1）药品选择：下列物质中不能作为实验室制取氧气反应物的是（填字母），
A.水B.过氧化氢C.氯化钾D.高锰酸钾
原因是.
（2）装置连接，所需的一些实验装置如图4所示，仪器a的名称是；选择气体收集方法时，气体的下列性质：A.颜色B.可燃性C.溶解性D.密度，必须考虑的是（填字母）；要制取并收集一瓶干燥的氧气，所选装置的连接顺序为（填装置字母序号）.
（3）气体检验：如图5甲装置中带火星的木条很难复燃，乙装置中带火星的木条较易复燃，原因是.
（4）实验探究：如图6所示，向三支试管中分别滴加浓度相同的三种溶液，观察可见：实验①中无明显现象，实验②中产生气泡，实验③中产生气泡更快，据此你能得出的结论是.
答案：1.D，2.D，3.B，4.A，5.D，6.B，7.B，8.B，9.D，10.C
11.（1）C氯化钾中无氧元素
1.技术领域
本实用新型是一种海棠果去核设备，具体分为气动刀具，真空发生器，气压缸，传感器与单片机控制部分。
目前国内海棠果去核主要以手动为主，劳动强度大，生产效率低，现有水果去核涉笔仍需人工摆放水果，并没有完全摆脱人力，而且部分设备切刀易伤手，具有一定的危险性，被设备采用自动上料的工作方式，安全无污染，工人只需将海棠果导入上料桶中，其余工序为全自动运行，大幅度提高了生产效率与产品质量。
2.创新内容
本设备解决的问题是海棠果自动上料，水汽分离，刀具自动切割，克服现有技术不足，提供了一种简单、准确可行的海棠果自动去核设备。
本设备采用了模拟沸腾，真空发生器吸取，气动刀具切割的措施。
上料的具体方案是，模拟开水沸腾，将水中物体推向四周的原理，在桶中一侧通过不断打入气泡造成桶内水流波动，将水中海棠果向桶尖端推送，真空发生器能够下移吸取海棠果，经过气缸作用，将吸起过时转移到刀具处。真空发生器在吸果的同时会吸入一部分水，经过水气分离，将吸入的水存放在箱中。
3.具体方案
3.1总体设计
当光电传感器检测到桶尖端有水果时，气动滑台控制吸盘下移，在真空发生器的作用下将海棠果吸起，吸起后，气动滑台带动吸盘以及海棠果上移，无杆气缸推动气动滑台左移至刀具处，气动滑台下移，刀具气缸伸出，达到去核目的。去核结束后，刀具气缸缩回，真空发生器关闭，解除吸取状态，由于工作台平面设计成斜坡，加工后海棠果沿着固定轨道落入放好的收集箱中。
3.2控制部分设计
根据系统驱动工作要求，工作环境无污染，并且只有气动装置，所以，控制比较简，采用PLC及触摸屏控制。
3.3真空发生器在设备中的重要作用
真空发生器在本设备内起到非常重要的作用，一方面，真空发生器可以起到吸气，制造负压的作用，另外一方面，真空发生器排出的高压气体也可以打入料筒中，起到吹泡的作用。真空发生器可以安装在设备的任意位置。
3.4水气分离部分的设计
水气分离采用了一种简单而有效的处理方式。由于海棠果位于水中，用吸盘吸取时会带入一部分水在吸盘中，继而被吸入到真空发生器中。水汽分离部分有效地解决了这个问题。长短两管都在瓶口处密封，当吸入海棠果，误吸入的水会留在瓶中而不会吸入进真空发生器中，在下次吸取海棠果前，短管在电磁换向阀的作用下将直接接入气泵。将瓶中的水由吸盘预先排出。
4.部件的安装设计
4.1气动滑台与无杆气缸的连接
气动滑台起到了一个垂直方向的提升作用，与无杆气缸通过螺钉相连。连接位置位于无杆气缸滑块的正中。
4.2吸盘支架与吸盘
吸盘支架起到了固定吸盘的作用，通过两个薄螺母与L型架相连，可以调整支架上下位置，L型架固定在气动滑台上，随滑台中的滑块一起上下运动。吸盘由其自带螺母拧到吸盘支架上。
4.3气动刀具部分与工作台的连接
气动刀具部分主要起到切割果核的作用，气缸通过法兰架固定在L型支架上，L型支架固定在工作台上。L型架与工作台相连使用的是沉头孔螺钉，法兰架与L型架之间连接使用的是螺栓螺母连接。刀具为一空心圆柱体，边缘刃化，通过螺钉与气缸杆相连。刀具与吸盘应在切割工作时圆心重合。
4.4上料系统的设计
上料系统主要由喷管，水槽构成，喷管的设计为T型转接管。可将气泡向两侧以及正前方喷出。
水槽设计为三角形，尖端对应吸盘。对角边安装喷管。
上料系统为可移动式，只需将尖端对正吸盘即可。
4.5设备安装使用顺序
第一步将吸盘固定在吸盘支架上。
第二步将吸盘支架固定在L型架上。
第三步将吸盘相关设备固定在气动滑台上。
第四步将气动滑台固定在无杆气缸的滑块上。
第五步将无杆气缸固定在工作台上。
第六步将刀具固定在气缸伸出杆上。
第七步将气缸固定在工作台上。
使用时先向上料桶中倒入海棠果，然后打开气泵，控制系统上电，气泵向水中吹入气泡，传感器检测到有海棠果时，开始自动工作。
参考文献
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[3]刘金琪.机床电气自动控制[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999.
