Question

【題目】化學課上，同學們做了人體呼出的氣體使澄清石灰水變渾濁實驗后，對呼出的氣體中主要成分及含量非常好奇，設計了如下實驗進行探究。

【提出問題】呼出的氣體中有哪些主要成分，它們的含量是多少？

【查閱資料】①呼出的氣體中仍含有O2。②CO2在飽和NaHCO3溶液中的幾乎不溶解。③白磷燃燒需要氧氣，白磷燃燒所需的最低溫度為40℃，燃燒現象和產物均與紅磷相同。④氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，并與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。

【猜想與實踐】猜想：呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸氣等。

實驗Ⅰ：驗證呼出的氣體中含有水蒸氣。

（1）實驗操作：取一潔凈干燥的玻璃片，對著其哈氣，觀察到________，可以判斷呼出的氣體中含有水蒸氣。

實驗Ⅱ：驗證呼出的氣體中含有N2、O2、CO2，并測其含量。同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置（B是帶有刻度的量氣裝置）。

（2）實驗記錄

	實驗操作	主要實驗現象	實驗結論及解釋
①	檢查裝置的氣密性，向裝置中加入藥品，關閉止水夾a～f。	（不填）	裝置的氣密性良好
②	打開b、c、d，向B中吹入一定量氣體后關閉d，并冷卻到室溫。	B中液體進入到A中，B中液體減少500ml。	收集了500ml氣體
③	關閉b，打開a、e、f，用打氣筒向A中緩緩充氣，直到B中氣體剛好全部排出	A中的液面下降，B中的液面上升至最高，C中的左側導管口有 ①_______，且液面下降，液體沿導管進入D中，D中液體為475ml	呼出氣體中含有CO2
④	關閉e、f，用凸透鏡聚光引燃白磷．	白磷燃燒，產生大量白煙,放出大量熱	呼出氣體中含有O2，該反應的文字表達式為： ②____________
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開f。	D中液體倒吸入C瓶中，C瓶中液面上升，D中剩余液體為400ml。	呼出氣體中含有 ③____________。

同學們經過3次重復實驗，確認了呼出的氣體中的主要成分及其含量。

【實驗反思】

（3）該實驗設計依據的N2性質有__________（填字母序號）。

A.難溶于水

B.不能和NaOH溶液反應

C.不能燃燒，也不支持燃燒

D.無色無味的氣體

（4）在實驗（2）的操作⑤中，未等C中的氣體的冷卻，就打開f止水夾讀數，則所測的O2的體積分數會_____（填“偏大”、“不變”、或“偏小”） 。

Answer 1

【答案】（1）玻璃片表面有水珠（2） ①氣泡冒出 ②白磷+氧氣五氧化二磷 ③氮氣

（3）ABC （4）偏小

【解析】

試題分析：【猜想與實踐】（1）實驗操作：取一潔凈干燥的玻璃片，對著其哈氣，觀察到玻璃片表面有水珠可以判斷呼出的氣體中含有水蒸氣。（2）實驗Ⅱ：驗證呼出的氣體中含有N2、O2、CO2，并測其含量；根據關閉b，打開a、e、f，用打氣筒向A中緩緩充氣，直到B中氣體剛好全部排出，A中的液面下降，B中的液面上升至最高，C中的左側導管口有①氣泡冒出，且液面下降，液體沿導管進入D中；關閉e、f，用凸透鏡聚光引燃白磷，現象為白磷燃燒，產生大量白煙,放出大量熱，說明呼出氣體中含有O2，該反應的文字表達式為：②白磷+氧氣五氧化二磷；待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開f，現象為D中液體倒吸入C瓶中，C瓶中液面上升，D中剩余液體為400ml，結論為呼出氣體中含有③氮氣；（3）該實驗設計依據的N2性質有A.難溶于水 B.不能和NaOH溶液反應 C. 不能燃燒，也不支持燃燒；（4）在實驗（2）的操作⑤中，未等C中的氣體的冷卻，就打開f止水夾讀數，氣體仍處于膨脹狀態，則所測的O2的體積分數會偏小。