Question

【題目】某化學小組對人體吸入的空氣和呼出氣體進行了如下實驗探究。

（提出問題）人體吸入的空氣與呼出氣體組成有什么不同？

（資料）①白磷著火點約40℃；②通常條件下，氫氧化鈉溶液與白磷不反應，氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體。

（實驗操作）實驗一：（如圖1）

（1）檢查好裝置氣密性后裝入試劑，醫(yī)用輸液袋中收集VmL空氣。

（2）打開彈簧夾_______，緩慢將袋中空氣全部排入錐形瓶中，讀出量筒內收集到液體V1mL．由此測得空氣中_____的體積為______mL。

（3）關閉彈簧夾K1、K2，再用_____方法（填具體操作），使燃燒匙內的白磷迅速燃燒，反應的化學方程式為________。充分反應后，冷卻至室溫，打開K2，量筒內剩余液體為V2mL。由此測得氧氣在空氣中所占的體積分數(shù)可表示為_____。

實驗二：（如圖2）

（4）把測定氧氣、二氧化碳、水蒸氣的傳感器放入食品保鮮袋，然后向袋內呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理如圖3所示，表示氧氣體積分數(shù)變化的_____。（填“X”、“Y”或“Z”）。Y的體積分數(shù)在60s之后逐漸減小的原因是_________。

（數(shù)據(jù)處理）（5）實驗二中，200s時沒有被采集數(shù)據(jù)的其他所有氣體的總體積分數(shù)為____%。

（評價與反思）（6）由實驗二分析，人體呼出氣體與空氣相比，組成上的差異是__________。

Answer 1

【答案】K1、K2 CO2 V-V1 加入熱水（熱水溫度大于40℃） 4P + 5O22P2O5 X 水蒸氣冷凝 76.66 氧氣含量比空氣低，二氧化碳、水蒸氣含量比空氣高

【解析】

（2）打開彈簧夾K1、K2；緩慢將袋中的空氣全部排入錐形瓶中。讀出量筒中液體體積為V1 mL，氫氧化鈉溶液易與二氧化碳反應生成可以溶于水的碳酸鈉和水，錐形瓶中氫氧化鈉溶液的作用是吸收氣體中的二氧化碳，減少的液體體積等于二氧化碳體積，二氧化碳的體積=V﹣V1；

（3）關閉彈簧夾K1、K2，再向燒杯中加入熱水（熱水溫度大于40℃），以促使白磷迅速燃燒。磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷，化學反應式為4P + 5O22P2O5；待瓶中氣體冷卻至室溫，打開K2。量筒中的水倒吸，讀出量筒中液體體積為V2mL，反應消耗的氧氣體積= V1- V2，測定出的氣體成分在空氣中所占的體積分數(shù)可表示= ×100%；

（4）由于呼出氣體中二氧化碳增多和水蒸氣增多，氧氣減少。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)（如圖1），然后向袋內吹入氣體，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理得到圖3，表示氧氣體積分數(shù)變化的是X，Y的體積分數(shù)在60s后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；

（5）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)=100%-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；

（6）人體的新陳代謝需要消耗氧氣，同時產(chǎn)生二氧化碳，因此呼出氣體中所含的氧氣的含量比人體吸入空氣中氧氣含量低，二氧化碳的含量比人體吸入空氣中的二氧化碳多。