Question

【題目】某學習小組對人體呼出氣體的成分進行探究

（知識回顧）

（1）供給生物呼吸是氧氣的一個重要用途，吸入的空氣中氧氣的體積分數(shù)約為_________。

（2）紅磷在空氣中燃燒的符號表達式為___________。

（粗略測量）

（1）檢査裝置氣密性。在醫(yī)用輸液袋中裝入VmL呼出氣體。如圖一所示，集氣瓶中裝入VmL足量NaOH溶液以充分吸收CO2，帶孔燃燒匙內(nèi)裝入足量紅磷（通常條件下，紅磷與NaOH溶液不反應(yīng)）。連接成如圖二所示裝置，則方框內(nèi)最合適的裝置是______（在圖一中選擇）。

（2）打開彈簧夾K1、K2，緩慢將袋中的氣體全部排出。讀出量筒中液體體積為V1mL。

（3）關(guān)閉彈簧夾K1、K2，用激光筆照射紅磷，紅磷劇烈燃燒。待裝置和氣體______，打開K2，讀出量筒中液體體積為V2mL。

（4）數(shù)據(jù)人體呼出氣體中，氧氣的體積分數(shù)可表示為_______×100％；若數(shù)據(jù)×100％滿足_________的條件，則理論上可證明呼吸作用產(chǎn)生了CO2

（精密測定）

如圖三所示，把O2、CO2、濕度（測水蒸氣）傳感器探頭放入有少量空氣的保鮮袋中，打開儀器開始采集數(shù)據(jù)，然后向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)食品如圖四所示，縱坐標均為某氣體體積分數(shù)（％），橫坐標均為時間（S）。據(jù)圖回答：

（1）表示O2體積分數(shù)變化的曲線是__________（選填“X”、“Y”、“Z”）。

（2）實驗中，200s時沒有采集數(shù)據(jù)的其余氣體的總體積分數(shù)為___________。

（3）Y曲線60s之后逐漸下降，可推測保鮮袋中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________。

（反思拓展）

（1）小組同學曾認為空氣成分中“其它氣體和雜質(zhì)”主要包括水蒸氣等，由實驗可判斷該認識是錯誤的，理由是_____________。

（2）為了能保持載人飛行的飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，科學家設(shè)想的方案是：不斷把座艙內(nèi)空氣通過盛有過氧化鈉的容器，并把處理后的氣體重新充入座艙。其中過氧化鈉的作用是_____。

Answer 1

【答案】21% P+O2P2O5 D 冷卻至室溫 >0.03% Z 76.66% 保鮮袋內(nèi)壁有水霧 由實驗可知，空氣中水的體積分數(shù)為1.98%，而空氣成分中其它氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)只有0.03% 吸收二氧化碳和水，生成氧氣

【解析】

[知識回顧]（1）空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%；

（2）紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的符號表達式為P+O2P2O5

[粗略測量]

（1）根據(jù)圖二裝置的特點，利用彈簧夾K1、K2來控制氧氣的輸入，并根據(jù)壓強原理排出水來測量氧氣的體積分數(shù)，應(yīng)選擇圖一中的裝置D；

（3）關(guān)閉彈簧夾K1、K2，用激光筆照射紅磷，紅磷劇烈燃燒放出大量的熱，待裝置和氣體冷卻至室溫，再打開K2，讀出量筒中液體體積為V2mL；

（4）數(shù)據(jù)人體呼出氣體中，氧氣的體積分數(shù)可表示為×100%；空氣成分的二氧化碳體積分數(shù)為 0.03%，其它氣體雜質(zhì)體積分數(shù)為 0.03%，當數(shù)據(jù)×100％大于0.03%，則理論上可證明呼吸作用產(chǎn)生了CO2；

[精密測定]（1）把氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）探頭放入袋中，開始采集數(shù)據(jù)，然后向袋內(nèi)吹入氣體，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理，由于呼出氣體中二氧化碳增多和水蒸氣增多，氧氣減少，表示氧氣體積分數(shù)變化的是Z，Y的體積分數(shù)在60s后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；

（2）由圖示可知：200s時未采集數(shù)據(jù)的所有氣體，總體積分數(shù)為76.66%；

（3）Y的體積分數(shù)在60s后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；

[反思拓展]

（1）由實驗可知，空氣中水的體積分數(shù)為 1.98%，而空氣成分的氣體雜質(zhì)體積分數(shù)為 0.03%，故認為中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣的說法是錯誤的；

（2）為了能保持飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定，不斷把座艙內(nèi)的空氣通過盛有過氧化鈉的容器，此時宇航員呼出的二氧化碳、水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣等物質(zhì)。