空气中氧气含量是怎样的?氧气占空气的百分之多少
氧气是空气的成分之一,也是我们人类赖以生存的气体,那么你知道空气中氧气含量是怎样的吗?它占空气的百分之多少呢?
空气中氧气含量 空气中氧气的浓度是多少
空气中氧气含量
氧气在空气中的含量约占21%,这个是在大气层比较稳定的情况下的占比。
据了解,地球的大气层形成初期是不含氧气的,这里充满了甲烷、氨等气体,根本不适合生物生存。后来大气层氧气的出现才有了现在的生机,据说氧气最早出现是源于非生物参与的水的光解,还有一个是生物参与的光合作用。
空气的气体成分一般是固定的,除了氧气之外,还包括氮气占78%,二氧化碳占003%,稀有气体占094%,以及其他气体和杂质占003%。
空气中氧气含量 空气中氧气的浓度是多少
氧气的性质
1、氧气化学式为O2,是一种无色无味气体,其熔点为-21879 ℃,沸点为-182962 ℃,微溶于水。
2、氧气的化学性质比较活泼,能与大多数元素发生氧化反应,当然除了一些稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外。
3、氧气是自然存在的,也可以通过化学方式提取氧气,最为常见的比如:过氧化氢溶液催化分解、二氧化锰与氯酸钾共热反应等等。
氧气O2,每个氧气分子是由2个氧原子构成,则氧气的化学式为O2
是空气的组分之一,无色、无臭、无味。氧气比空气重,在标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1429克/升,能溶于水,但溶解度很小。
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空气中的成分主要是氮气78%和氧气21%,还有一些其他气体,人还需要吸入其他气体,例如二氧化碳,那是脑干所需要的激素。事关心跳和呼吸。
纯氧可以吸,但不能常吸也不能长吸。
氧气达到极高的浓度与人体结合会因其中毒,不适宜支持呼吸。
人体各组织均不能承受过多的氧,这是因为氧本身不靠酶催化就能与不饱和脂肪酸反应,并能破坏贮存这些酸的磷脂,而磷脂又是构成细胞生物膜的主要成分,从而最终造成细胞死亡,这个过程叫做脂质过氧化。此外,氧对细胞的破坏还在于它可产生自由基,诱发癌症。实验证明,毁灭细胞培养物的办法就是将它置于过饱和氧的环境中。
专家解释到,纯氧可以减少人体向自身器官和组织的供血,由于二氧化碳的减少导致血管压力的降低。而当加入二氧化碳后,血管开始扩张,这样就会增加血液流动,更多的氧气就会抵达身体的各个区域。
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氧气有什么用途?
氧气具有非常广泛的用途。主要是供给呼吸,支持燃烧和反应放热三个方面:
1.供给呼吸:一般情况下,呼吸只需要空气即可。但在缺氧、低氧或无
氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时,
常需使用氧气。
2.支持燃烧:一般情况下,燃烧只需空气即可。但在某些需要高温、快
速燃烧等特殊要求时,例如鼓风炼铁、转炉炼钢等,则需使用富氧空气或氧
气。
3.反应放热:氧化反应特别是燃烧反应时,放出的大量热可被利用。例
如燃煤取暖、火力发电;工业上利用乙炔(C2H2)在氧气里燃烧时产生的氧
炔焰来焊接或切割金属,氧炔焰能产生3000℃以上的高温。
人们还利用液态氧浸渍木屑、木炭粉等多孔物质制成液氧炸药,用于开
山凿石、挖沟采矿等露天工程爆破。此外,氧气(空气)也是生产硫酸、硝
酸等化工产品的原料。
氧气的物理性质如,无色无味的气体,密度比空气略大,不易溶于水等
实验室制法:用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。2KClO3==2KCl+3O2(气体)(等号上下分别写MnO2和加热)氧气性质:1物理性质 在标准状况下,氧气的密度是1429g∕l,比空气的密度(1293g∕l)略大。它不易溶于水,无色无味,在室温下,1L水中只能溶解于约30mL氧气。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为蓝色液体,在-218℃时会变成淡蓝色雪花状的固体。 2化学性质 氧气的化学性质比较活泼。除了惰性气体、活性小的金属元素如金、铂、银、钯之外,大部分的元素都能与氧起反应,这些反应称为氧化反应,而反应产生的化合物称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。 (1)、氧气跟金属反应: 与钾的反应: 4K+O2=2K2O,钾的表面变暗 2K+O2=K2O2;K+O2=KO2(超氧化钾),(条件:点燃或加热,两个反应同时进行) 与钠的反应: 4Na+O2=2Na2O,钠的表面变暗 2Na+O2=Na2O2(条件:点燃或加热),产生**火焰,放出大量的热,生成淡**粉末。 与镁的反应;2Mg+O2=2MgO(条件:点燃),剧烈燃烧发出耀眼的强光,放出大量热,生成白色固体。 与铝的反应;4Al+3O2=2Al2O3(条件:点燃),发出明亮的光,放出热量,生成白色固体。 与铁的反应; 4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3·xH2O,(铁锈的形成) 3Fe+2O2=Fe3O4(条件:点燃),红热的铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。 与锌的反应:2Zn+O2=2ZnO(条件:点燃), 与铜的反应;2Cu+O2=2CuO(条件:加热),加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。 (2)、氧气跟非金属反应: 与氢气的反应:2H2+O2=2H2O(条件:点燃),产生淡蓝色火焰,放出大量的热,并有水生成。 与碳的反应:CO2(carbon dioxide) (碳+氧气→二氧化碳)C+O2=CO2(条件:点燃),剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体。 氧气不完全时则产生一氧化碳:2C+O2=2CO(条件:点燃)。 与硫的反应:S+O2=SO2(条件:点燃),发生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体,该气体也能使成清石灰水变浑浊,且能使酸性高锰酸钾溶液或品红溶液褪色。 与红磷的反应:4P+5O2=2P2O5(条件:点燃),剧烈燃烧,发光放热,生成白烟。(P4O10为五氧化二磷的分子式,此处写P2O5亦可) 与白磷的反应:P4+5O2=2P2O5,白磷在空气中自燃,发光发热,生成白烟。 与氮气的反应:N2+O2=2NO(条件:放电) 与氧气的反应:3O2=2O3(条件:放电) (3)、氧气跟一些有机物反应,如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。 气态烃类的燃烧通常发出明亮的蓝色火焰,放出大量的热,生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。 甲烷:CH4+2O2=CO2+2H2O(条件:点燃) 乙烯:C2H4+3O2=2CO2+2H2O(条件:点燃) 乙炔:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O(条件:点燃) 苯:2C6H6+15O2=12CO2+6H2O(条件:点燃) 甲醇:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O(条件:点燃) 乙醇:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O(条件:点燃) 碳氢氧化合物与氧气发生燃烧的通式:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2=4xCO2+2yH2O(条件:点燃)(通式完成后应注意化简!下同) 烃的燃烧通式:4CxHy+(4x+y)O2=4xCO2+2yH2O(条件:点燃) 乙醇被氧气氧化:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O(条件:Cu,加热) 此反应包含两个步骤:(1)2Cu+O2=2CuO(加热)(2)CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O(加热) 氯仿与氧气的反应:2CHCl3+O2=2COCl2(光气)+2HCl (4)、氧气与其它化合物的反应: 硫化氢的燃烧:(完全)2H2S+3O2=2H2O+2SO2;(不完全)2H2S+O2=2H2O+2S(条件:点燃) 煅烧黄铁矿:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(条件:高温) 二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2=2SO3(条件:V2O5,加热) 空气中硫酸酸雨的形成:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 氨气在纯氧中的燃烧:4NH3+3O2(纯)=2N2+6H2O (条件:点燃) 氨气的催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O (条件:Pt,加热) 一氧化氮与氧气的反应:2NO+O2=2NO2
A、空气中各成分及体积分数:氮气:78%、氧气:21%、稀有气体:094%、二氧化碳003%、水蒸气和杂质:003%.故A正确;B、氧气:21%可看成20%,氮气:78%可看成80%,所以空气中氧气和氮气的体积比为1:4,故B错误; C、由氮气:78%可看成80%即占空气体积的4/5,故C正确. D、由氮气:78%、氧气:21%,可推出空气主要由氧气和氮气组成,故D正确. 故答案为B
氧气的性质
定义:
氧气,空气主要组分之一,比空气重,标准状况(0 和大气压强101325帕)下密度为1429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时,氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
氧气的性质:
1氧气的物理性质:
(1)无色无味,标况下,氧气的密度为1429g/L,密度比空气大,难溶于水,1L水中只能溶解约30ml的氧气。
(2)三态变化:氧气(无色气体)液氮(淡蓝色液体)固态氮(淡蓝色雪花状)
(3)工业产生的氧气,一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。
2氧气的化学性质:
(1)化学性质较活泼,在一定条件下,可以和多种物质发生化学反应,同时放出热量;具有助燃性和氧化性,在化学反应中提供氧,是一种常用的氧化剂。
(2)助燃性,氧化性
①与金属的反应:
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2Fe3O4
②与非金属的反应:
C+O2CO2(O2充分)
2C+O22CO(O2不充分)
③与化合物的反应:
2CO+O22CO2
CH4+2O2CO2+2H2O
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
易错点:
(1)误认为氧气具有可燃性,可以做燃料
氧气可以帮助可燃物燃烧,具有助燃性,它本身不能燃烧,不能做可燃物。
(2)误认为氧气的化学性质非常活泼,能与所有物质发生反应
氧气是一种化学性质非常活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生化学反应,但不是与所有物质都能发生化学反应。
(3)误认为燃烧都需要氧气
燃烧有广义和狭义之分,通常所说的燃烧是指可燃物与氧气发生的一种发光,放热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件之一是需要氧气。但有一些燃烧不需要氧气,如镁在二氧化碳中也能燃烧。
(4)误认为物质与氧气的反应叫氧化反应
氧化反应是物质与氧发生的反应,其中包括物质与氧气中的氧元素发生的反应,也包括物质与其他含氧物质中的氧元素发生的反应。如氢气与氧气反应生成水是氧化反应,氢气与氧化铜反应生成铜和水也是氧化反应。
(5)误认为氧气与液氧性质不行
物质的性质包括物理性质和化学性质,氧气与液氧物理性质不同,但化学性质是相同的,因为它们二者的分子构成相同,都是由氧分子构成的。
(6)误认为含氧的物质都能制取氧气。
制取氧气需要含氧的物质,但不是所有的含氧物质都能用来制取氧气。氧气的用途
用途作用:
1 冶炼工艺 在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
2 化学工业
在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
3 国防工业
液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
4 医疗保健
供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
5 其它方面
如:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
过度吸氧负作用:
早在19世纪中叶,英国科学家保尔·伯特首先发现,如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样。氧气瓶氧气瓶人如果在大于005MPa(半个大气压)的纯氧环境中,对所有的细胞都有毒害作用,吸入时间过长,就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各脏器缺氧而发生损害。在01MPa(1个大气压)的纯氧环境中,人只能存活24小时,就会发生肺炎,最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在02MPa(2个大气压)高压纯氧环境中,最多可停留15小时~2小时,超过了会引起脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱,记忆丧失。如加入03MPa(3个大气压)甚至更高的氧,人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死,抽搐昏迷,导致死亡。
此外,过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应,可生成过氧化氢,进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质,它堆积在心肌,使心肌细胞老化,心功能减退;堆积在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆积在肝脏,削弱肝功能;堆积在大脑,引起智力下降,记忆力衰退,人变得痴呆;堆积在皮肤上,形成老年斑。
缺氧和富氧对人体的影响:
氧气浓度(%体积)---征兆(大气压力下)
100%---致命/6分钟;
50%---致命/4-5分钟经治疗可痊愈
>235%---富氧,有强烈爆炸危险
209%---氧气浓度正常
195%---氧气最小允许浓度
15-19%---降低工作效率,并可导致头部、肺部和循环系统问题
10-12%---呼吸急促,判断力丧失,嘴唇发紫
8-10%---智力丧失,昏厥,无意识,脸色苍白,嘴唇发紫,恶心呕吐
6-8%---8分钟;
4-6%---40秒内抽搐,呼吸停止,死亡
氧气的工业制法
工业制氧:
实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等特点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 空气中约含21%的氧气,这是制取氧气的廉价、易得的原料。工业制氧
工业制氧的方法:
1、空气冷冻分离法
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数干、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
2、分子筛制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。
你问的应该是工业氧气的成分吧
工业氧气一般仅要求含氧纯度,对其它卫生条件等无特别要求,同时,它还含有超标的一氧化碳、甲烷等有害气体,水分、细菌和灰尘含量也很高,工业氧气主要用于焊接、气焊、气割等。
还有医用氧气
医用氧是供临床医疗使用的氧气,俗称干燥氧,主要用于预防和治疗病人缺氧,如呼吸肌麻痹、溺水、一氧化碳引起的休克等症。医用氧纯度高、无色、无味、有害杂质少,是一种特殊的流通商品。1988年,国家技术监督局就颁布了医用氧气国家强制性标准。但医用氧不仅仅是商品,还是药品。2005版《中国药典》中规定了医用氧的强制性国家标准,以由低温法(也叫深冷法)分离空气而制取的气态和液态氧为对象确定检测项目,包括氧含量、水分含量、二氧化碳含量、一氧化碳含量、气态酸性物质和碱性物质含量、臭氧及其他气态氧化物、气味等项,氧含量不小于995%,同时在生产过程中必须对一氧化碳、二氧化碳等有害气体和杂质进行过滤。
地球的大气,主要由78%的氮气、21%的氧气、094%的稀有气体,003%的二氧化碳,003%的其它气体和水蒸气共同组成。
所以氧气21% 氮气78% 二氧化碳003%
化学品安全技术说明书
第一部分 化学品及企业标识
化学品中文名称:氧
化学品俗名或商品名:氧气
化学品英文名称:Oxygen
国家应急电话:(0532)3889090
第二部分 成分/组成信息
纯品( √ ) 混合物( )
化学品名称:氧
分子式 :O2 CAS 码:7882-44-7
分子量:32 含量:≥992%
第三部分 危险性概述
危险性类别:第22类不燃气体
侵入途径:吸入。
健康危害:常压下,当氧的浓度超过40%时,有可能发生氧中毒。吸入40%~60%的氧时,出现胸骨后不适感、轻咳,进而胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难,咳嗽加剧;严重时可发生肺水肿,甚至出现呼吸窘迫综合证。吸入氧浓度在80%以上时,出现面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱、继而全身强直性抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。长期处于氧分压为60~100KPA(相当于吸入氧浓度40%左右)的条件下可发生眼损害,严重者可失明。
第四部分 急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
第五部分 消防措施
危险特性:是易燃物、可燃物燃烧爆炸的基本要素之一,能氧化大多数活性物质。与易燃物(如乙炔、甲烷等)形成有爆炸性的混合物。
有害燃烧物:无
灭火方法及灭火剂:用水保持容器冷却,以防受热爆炸,急剧助长火势。迅速切断气源,用水喷淋保护切断气源的人员,然后根据着火原因选择适当灭火剂。用水喷射,泡沫、二氧化碳、砂土。
第六部分 泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服避免与可燃物或易燃物接触
消除方法:尽可能切断泄漏源合理通风,加速扩散漏气容器要妥善处理,修复\检验后再用
第七部分 操作处置于储存
操作注意事项:操作者在刚离开富氧环境后,不许立即使用明火区。充装氧气的气瓶、液压罐禁止充装其他气体或液体。应随时保持气瓶、液压罐内外的清洁,不得沾染油脂任何其他污物,检修和工艺处理盛气容器之前,必须将氧气进行置换,当氧气体积含量降到23%以下方可开始工作。
储存注意事项:不燃性压缩气体储存于英两阴凉、通风仓间内仓内温度不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与易燃气体、金属粉末分开存放。验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件损坏。
第八部分 接触控制/个体防护
最高允许浓度:40%
监测方法:使用现场配氧分析表。
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护:一般不需特殊防护。
眼睛防护:一般不需特殊防护。
身体防护:穿一般作业工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其他防护:避免高浓度吸入。
第九部分 理化特性
外观及特性:无色、无味、无臭的气体。
熔点:-2188℃ 相对密度(水=1):114 (-1831℃)
沸点:-1831 ℃ 相对蒸气密度(空气=1):143
饱和蒸汽压(kpa):50662(-164℃) 燃烧热:(kj/mol): 无意义
临界温度(℃):-1184 临界压力( Mpa):508
辛醇/水分配系数的对数值
闪点(℃):无意义 爆炸上限%(V/V)无意义
引燃温度:(℃):无意义 爆炸下限%(V/V)无意义
溶解性:氧溶于水、乙醇。
主要用途:化工和冶炼中的强氧化剂、制造水、煤气和天然气,低温氧化石油气,焊接及切割金属、火箭发动机、输氧呼吸,空气净化,液态氧炸药,制冷剂,染料,半导体制造,微电子业,氧化、扩散,化学气相淀积,还用作标准气、平衡气、零点气。
其他理化性质:无
第十部分 稳定性和反应活性
稳定性:稳定
禁配物:易燃或可燃物、活性金属粉末、乙炔。
避免接触的条件:应与可燃气体分储分运。
聚合危险:不聚合
分解产物:无
第十一部分 毒理学资料
急性毒性:LD50 LC50
亚急性和慢性毒性:无资料
刺激性:无资料
致敏性:无资料
致畸性:无资料
致癌性:无资料
其他:无资料
第十二部分 生态学资料
生态毒性:无资料
生物降解性:无资料
非生物降解性:无资料
生物富集或生物积累性:无资料
其他有害作用:无资料
第十三部分 废弃处置
废弃性质; ( √ )危险废物 ( )工业固体废物
废弃处置方法:可直接排放大气中
废弃注意事项:远离火种和可燃气体的地方,方可排放。
第十四部分 运输信息
危险货物编号:22001
UN 编号 :1072
危险标志:5,11
包装类别:III
包装方法:低温槽车/杜瓦罐
运输注意事项:勿与可燃气体混装应分运,勿近火源、高温。
第十五部分 法规信息
法规信息:法规信息:化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、装卸等方面均作了相应的规定;常用化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第22类易燃气体
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