Question

【题目】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）（1）通常条件下，红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃。

（2）白磷与氢氧化钠溶液不反应。

（3）氢氧化钠溶液与澄清石灰水的性质相似，能与某些气体反应。

（4）金属铝能与氢氧化钠溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑

（实验操作、记录、分析）

实验一：

（1）先检查装置的_____，在锥形瓶中装入VmL氢氧化钠溶液，在医用输液袋中装入VmL人体吸入的空气

（2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒（量筒的容积远大于VmL）中液体体积为amL．请根据所学知识，在该步实验中，空气中某气体与氢氧化钠反应的化学方程式_____。

（3）关闭弹簧夹K1、K2，再_____（填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。 燃烧的化学方程式为_____，能否使用红磷_____（填‘行’还是‘不行’）。待瓶中气体冷却至室温，打开K2．读出量筒中液体体积为bmL．从而推断该气体占气体总体积百分数约为_____（用字母表示）。

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2，图中曲线表示氧气体积分数变化的是_____（填“X”、“Y”、“Z”）。根据表格中曲线及相关数据，请解释寒冷冬天，紧闭教室内窗户玻璃上能用手指写出清晰的字_____，实验二中，200s时若体积为Vml食品保鲜袋中没有采集数据的所有气体的总体积约为_____mL。

（评价反思）

（5）通过实验一和实验二，同学们想想：人体吸入空气和呼出气体组成对比的结论是_____。

（6）实验一中把盛放白磷的铁质燃烧匙换为镁带缠绕。假设实验能安全进行完毕，请猜想实验结束后的呈现的现象是_____。

（7）连接装置前把铁质燃烧匙换为铝质的，则可能后果是_____，原因是_____。

（8）为使实验一的数据更精确，结合实验一和实验二思考，你有何建议？_____。

Answer 1

【答案】气密性 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 向烧杯中加入热水（热水温度大于40°C） 4P+5O22P2O5 不行 ×100% X 寒冷冬天，室外温度低，教室内的水蒸气在玻璃上冷凝成液态的水 76.66%V 呼出气体中二氧化碳和水蒸气体积分数增大，氧气体积分数减少 镁与空气中氧气、二氧化碳、氮气均要反应，量筒中水倒吸入锥形瓶中，几乎充满 锥形瓶炸裂或胶塞被冲出 铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，氢气与氧气混合遇明火而发生爆炸性反应 使用实验二的数据采集器整套装置，测得的数据更精确

【解析】

氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气。

（1）实验前应先检查装置的气密性，在锥形瓶中装入VmL氢氧化钠溶液，在医用输液袋中装入VmL人体吸入的空气。

（2）氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的二氧化碳，利用减少的液体体积测出二氧化碳的含量，减少的气体体积为（V﹣a）mL，这就是空气中二氧化碳的体积；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。

（3）关闭弹簧夹K1、K2，再向烧杯中加入热水（热水温度大于40°C），以促使白磷迅速燃烧。磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学方程式为此温度没有达到红磷的着火点，所以红磷不能燃烧；待瓶中气体冷却至室温，打开K2．量筒中的水倒吸，读出量筒中液休体积为bmL．量筒内液体减少的体积即为消耗的氧气的体积，即，从而推断该气体占气体总体积百分数约为。

（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（如图1），然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图3，由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少，表示氧气体积分数变化的是X，寒冷冬天，室外温度低，教室内的水蒸气在玻璃上冷凝成液态的水，所以紧闭教室内窗户玻璃上能用手指写出清晰的字；由图示可知：由图表中的数据可知，200s时没有采集数据的其余气体的总体积为：

。

（5）人体的新陈代谢需要消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此呼出气体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，二氧化碳的含量比人体吸入空气中的二氧化碳多；故呼出气体中二氧化碳和水蒸气体积分数增大，氧气体积分数减少。

（6）镁与空气中氧气、二氧化碳、氮气均要反应，量筒中水倒吸入锥形瓶中，几乎充满。

（7）铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，氢气与氧气混合遇明火而发生爆炸性反应，可能会导致锥形瓶炸裂或胶塞被冲出。

（8）由实验装置、实验数据可知，使用实验二的数据采集器整套装置，测得的数据更精确。