Question

【题目】某化学小组对人体吸入的空气和呼出气体进行了如下实验探究。

（提出问题）人体吸入的空气与呼出气体组成有什么不同？

（资料）①白磷着火点约40℃；②通常条件下，氢氧化钠溶液与白磷不反应，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体。

（实验操作）实验一：（如图1）

（1）检查好装置气密性后装入试剂，医用输液袋中收集VmL空气。

（2）打开弹簧夹_______，缓慢将袋中空气全部排入锥形瓶中，读出量筒内收集到液体V1mL．由此测得空气中_____的体积为______mL。

（3）关闭弹簧夹K1、K2，再用_____方法（填具体操作），使燃烧匙内的白磷迅速燃烧，反应的化学方程式为________。充分反应后，冷却至室温，打开K2，量筒内剩余液体为V2mL。由此测得氧气在空气中所占的体积分数可表示为_____。

实验二：（如图2）

（4）把测定氧气、二氧化碳、水蒸气的传感器放入食品保鲜袋，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示氧气体积分数变化的_____。（填“X”、“Y”或“Z”）。Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是_________。

（数据处理）（5）实验二中，200s时没有被采集数据的其他所有气体的总体积分数为____%。

（评价与反思）（6）由实验二分析，人体呼出气体与空气相比，组成上的差异是__________。

Answer 1

【答案】K1、K2 CO2 V-V1 加入热水（热水温度大于40℃） 4P + 5O22P2O5 X 水蒸气冷凝 76.66 氧气含量比空气低，二氧化碳、水蒸气含量比空气高

【解析】

（2）打开弹簧夹K1、K2；缓慢将袋中的空气全部排入锥形瓶中。读出量筒中液体体积为V1 mL，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，减少的液体体积等于二氧化碳体积，二氧化碳的体积=V﹣V1；

（3）关闭弹簧夹K1、K2，再向烧杯中加入热水（热水温度大于40℃），以促使白磷迅速燃烧。磷燃烧产生五氧化二磷，化学反应式为4P + 5O22P2O5；待瓶中气体冷却至室温，打开K2。量筒中的水倒吸，读出量筒中液体体积为V2mL，反应消耗的氧气体积= V1- V2，测定出的气体成分在空气中所占的体积分数可表示= ×100%；

（4）由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少。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，表示氧气体积分数变化的是X，Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；

（5）由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数=100%-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；

（6）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。