Question

【題目】某學習小組對人體吸入的空氣與呼出的氣體，進行了如下探究。

（提出問題）人體吸入的空氣與呼出的氣體組成有什么不同？

（查閱資料）（1）通常條件下，白磷與氫氧化鈉（NaOH）溶液不反應。

（2）白磷在有氧氣的情況下，燃燒所需的最低溫度約為40℃。

（3）二氧化碳可以被氫氧化鈉（NaOH）溶液完全吸收，其與氫氧化鈉（NaOH）反應生成易溶于水的碳酸鈉和水。

（實驗操作、記錄、分析）

實驗一：探究吸入的空氣

（1）先檢查裝置的__________________，裝入試劑，在醫用輸液袋中裝入V mL空氣，連接裝置。

（2）打開彈簧夾K1、K2，緩慢將袋中的氣體全部排除。讀出量筒中液體體積為V1mL。錐形瓶中氫氧化鈉溶液的作用是________________。

（3）關閉彈簧夾 K1、K2，再____________（填操作方法），以促使白磷迅速燃燒。待瓶中氣體冷卻至室溫，打開 K2，____________(填現象），讀出量筒中液體體積為V2mL，其數值等于已反應的_________之外的氣體總體積。

實驗二：探究呼出的氣體

（4）如圖2所示，把氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）探頭放入袋中，開始采集數據，然后向袋內呼出氣體。采集的數據經處理如圖3所示，表示二氧化碳體積分數變化的是__________（填“X”或“Y”或“Z”）。Y 的體積分數在 60s 之后逐漸減小的原因是______________。

（數據處理）

（5）實驗一中，人體吸入的空氣中二氧化碳的體積分數是_________（用百分數或分數表示，下同），氧氣的體積分數是_________。

（6）實驗二中，200s 時沒有被測定的氣體所占的總體積分數為__________。

（實驗結論）

（7）通過實驗探究，可知人體吸收的空氣與呼出氣體組成有何不同？（任寫一條即可）______。

Answer 1

【答案】氣密性除去或吸收空氣中的二氧化碳向燒杯中倒入熱水水倒吸進入錐形瓶氧氣和二氧化碳Z水蒸氣冷凝(V—V1)/V(V1—V2)/V76.66%人體呼出的氣體中CO2的含量高于吸收的空氣中CO2的含量

【解析】

（1）實驗前應先檢查裝置的氣密性，裝入試劑，在醫用輸液袋中裝入VmL氣體，連接裝置；

（2）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，利用減少的液體體積測出二氧化碳的含量；

（3）關閉彈簧夾K1、K2，再向燒杯中加入熱水（熱水溫度大于40°C），以促使白磷迅速燃燒，待瓶中氣體冷卻至室溫，打開K2，量筒中的水倒吸，讀出量筒中液休體積為V2mL，其數值等于己反應的氧氣和二氧化碳之外的氣體總體積；

（4）把氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）探頭放入袋中，開始采集數據（如圖1），然后向袋內吹入氣體，采集的數據經處理得到圖2，由于呼出氣體中二氧化碳增多和水蒸氣增多，氧氣減少，表示二氧化碳體積分數變化的是Z，Y的體積分數在60s后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；

（5）實驗一中，二氧化碳的體積分數表達式是：×100%；氧氣的體積分數表達式是：×100%；

（6）由圖示可知：200s時未采集數據的所有氣體體積分數：1-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；

（7）人體的新陳代謝需要消耗氧氣，同時產生二氧化碳，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。