12.中国空间站向世界开放,展现了中国航天强大的实力。氧气对于在空间站完成各项任务的航天员来说至关重要,但空间站中氧气从哪儿来呢?
Ⅰ.从地球带上去
(1)工业上选择空气为原料制取氧气的主要原因是。
(2)分离液态空气:下图为该过程的模拟示意图。
浸入液氮一段时间后,试管内产生一定体积的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭的原因是;1分钟后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,导致木条复燃的原因是。
Ⅱ.在空间站制备
(3)科学家设计了生命保障系统,利用水制氧气,并将呼吸产生的二氧化碳转化为水,实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是(填字母,多选)。
a.“水—氧—碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
b.若在产生氧气的同时产生其他气体,系统需要对其进行处理
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化

12. (1)成本低(或廉价、易得)
(2)液态氮的沸点比液态氧的沸点低,氮气先从液态空气中分离出来,氮气不支持燃烧 液态氧转化为气态氧,氧气具有助燃性
(3)abc

【分析】
本题围绕工业制氧和空间站氧循环展开，需结合空气的资源特点、分离液态空气的原理、氧气的性质及氧循环的意义解题：
1. 第(1)问需考虑工业制氧原料的获取成本与便利性；
2. 第(2)问利用液氮、液氧的沸点差异，结合氮气不支持燃烧、氧气助燃的性质分析木条的变化；
3. 第(3)问需逐一分析选项，判断“水—氧—碳”循环的合理性，结合航天环境特点判断正误。
【解析】
(1) 空气中含有大量氧气，且空气是廉价易得的自然资源，用空气制取氧气成本低，因此工业选择空气为原料制取氧气。
(2) 液态空气沸腾时，液态氮的沸点比液态氧低，氮气先从液态空气中分离出来，氮气不支持燃烧，因此伸入燃着的木条会熄灭；1分钟后，液态氧转化为气态氧，氧气具有助燃性，因此伸入带火星的木条会复燃。
(3) a选项：“水—氧—碳”循环可在空间站内实现氧气循环利用，减少从地球携带氧气的量，减轻火箭和飞船载重，正确；
b选项：若产生氧气的同时有其他气体，这些气体可能影响空间站环境或航天员，系统需处理，正确；
c选项：人体代谢的水有气态和液态，设计系统需考虑水的冷凝回收与净化，正确；因此选abc。
【答案】
(1) 成本低(或廉价、易得)
(2) 液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先从液态空气中分离出来，氮气不支持燃烧；液态氧转化为气态氧，氧气具有助燃性
(3) abc
【知识点】
工业制氧原理、氧气的性质、化学与环境
【点评】
本题结合中国空间站的实际情境，将化学知识与航天应用结合，考查工业制氧、氧循环的基础内容，体现化学的实用性，题目难度适中，学生易掌握。
【难度系数】
0.6