Question

某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究

（提出问题） 人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？

（查阅资料）

通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。

（实验操作、记录、分析）

实验一：

（1）先检查装置的_________，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装置。

（2）打开弹簧夹_____________，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V₁mL。氢氧化钠发生反应的化学方程式是__________________。

（3）关闭弹簧夹 K₁、K₂，再（填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。 待瓶中气体冷却至室温，打开 K₂。读出量筒中液体体积为 V₂mL，其数值等于已反应的_________之外的气体总体积。

实验二：

（4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度)探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图，表示二氧化碳体积分数变化的是___________（填“X”、“Y”、“Z”）。Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是___________________________。

（数据处理）

（5）实验一中，二氧化碳的体积分数是__________，氧气的体积分数是__________。

（6）实验二中，200s 时没有采集数据的所有气体的总体积分数为_________。

（评价与反思）

（7）有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是_________（填“正确”或“错误”）的，理由是__________________。

Answer

气密性 K1、K2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O O2、CO2 Z 水蒸气冷凝 76.66% 错误 由实验 2 可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分的气体杂质体积分数为 0.03%

【解析】

（1）先检查装置的气密性；

（2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL。氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

（3）燃烧需要满足的条件是可燃物，氧气，温度达到可燃物的着火点。白磷是可燃物，空气中有氧气，还需要的条件是温度达到可燃物的着火点。故进行的操作是向烧杯中加入热水；燃烧需要消耗氧气，与氢氧化钠反应需要消耗二氧化碳。故读出量筒中液体体积为 V2mL，其数值等于已反应的O2、CO2之外的气体总体积；

（4）人体呼出气体的主要成分是氧气、二氧化碳、水蒸气，且氧气含量减少，二氧化碳与水蒸气含量增大，二氧化碳的含量大于水蒸气的含量，故Z表示二氧化碳体积分数变化；Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；

（5）二氧化碳的体积为(V-V1) mL，其体积分数为；氧气的体积是(V1- V2)，其体积分数为；

（6）气体的总质量分数为100％，其中x占17.17％，y占2.50％，z占3.67％，故实验二中，200s 时没有采集数据的所有气体的总体积分数为100％-17.17％-2.50％-3.67％=76.66%；

（7）有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是错误的；理由是由实验 2 可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分的气体杂质体积分数为 0.03%。