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）

通常條件下，白磷與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)。

（實驗操作、記錄、分析）

實驗一：

（1）先檢查裝置的_________，裝入試劑，在醫(yī)用輸液袋中裝入VmL氣體，連接裝置。

（2）打開彈簧夾_____________，緩慢將袋中的氣體全部排除。讀出量筒中液體體積為V1mL。氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是__________________。

（3）關(guān)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。讀出量筒中液體體積為 V2mL，其數(shù)值等于已反應(yīng)的_________之外的氣體總體積。

實驗二：

（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(shù)據(jù)，然后向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理如圖，表示二氧化碳體積分數(shù)變化的是___________（填“X”、“Y”、“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）實驗一中，二氧化碳的體積分數(shù)是__________，氧氣的體積分數(shù)是__________。

（6）實驗二中，200s 時沒有采集數(shù)據(jù)的所有氣體的總體積分數(shù)為_________。

（評價與反思）

（7）有人認為教材中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣，由實驗二判斷此說法是_________（填“正確”或“錯誤”）的，理由是__________________。

Answer 1

【答案】氣密性 K1、K2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O O2、CO2 Z 水蒸氣冷凝 76.66% 錯誤 由實驗 2 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%

【解析】

（1）先檢查裝置的氣密性；

（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。氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

（3）燃燒需要滿足的條件是可燃物，氧氣，溫度達到可燃物的著火點。白磷是可燃物，空氣中有氧氣，還需要的條件是溫度達到可燃物的著火點。故進行的操作是向燒杯中加入熱水；燃燒需要消耗氧氣，與氫氧化鈉反應(yīng)需要消耗二氧化碳。故讀出量筒中液體體積為 V2mL，其數(shù)值等于已反應(yīng)的O2、CO2之外的氣體總體積；

（4）人體呼出氣體的主要成分是氧氣、二氧化碳、水蒸氣，且氧氣含量減少，二氧化碳與水蒸氣含量增大，二氧化碳的含量大于水蒸氣的含量，故Z表示二氧化碳體積分數(shù)變化；Y 的體積分數(shù)在 60s 之后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；

（5）二氧化碳的體積為(V-V1) mL，其體積分數(shù)為；氧氣的體積是(V1- V2)，其體積分數(shù)為；

（6）氣體的總質(zhì)量分數(shù)為100％，其中x占17.17％，y占2.50％，z占3.67％，故實驗二中，200s 時沒有采集數(shù)據(jù)的所有氣體的總體積分數(shù)為100％-17.17％-2.50％-3.67％=76.66%；

（7）有人認為教材中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣，由實驗二判斷此說法是錯誤的；理由是由實驗 2 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%。