Question

【题目】化学小组用右图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。

（提出假设）人体呼出气体中含有二氧化碳的含量高于吸入气体。

（进行实验）

实验1

步骤	操作	现象
①	气密性检验：在饮料瓶中装水至没过长吸管底端， _____	水从长吸管端快速 流出
②	将饮料瓶中装满水，对着短管吹气，用排水法收集呼出气体，将燃着的木条快速伸入饮料瓶中。	饮料瓶中木条熄灭
③	将水倒掉，向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底，从短吸管端吸气30 秒，观察石灰水的变化；再从长吸管端吹气30秒，观察石灰水的变化。	________

（1）步骤①进行的操作为_______，说明自制装置的气密性良好。

（2）步骤②中的现象________（填“能”或“不能”）证明呼出气体中含二氧化碳，原因是_________。

（3）若假设成立，步骤③中，预期会观察到的现象是________。

实验2

实验1中有同学发现，吹气一段时间后发现，浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水，做下列实验来研究这一问题。

实验编号	石灰水浓度	持续吹气时间	瓶底现象
2-1	0.16%	30秒	澄清石灰水变浑浊
2-2	0.16%	2分钟	澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-3	0.08%	30秒	澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-4	0.08%	2分钟	澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清

（反思与评价）

（4）能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是________（填实验编号）。

（5）经查阅资料，石灰水重新变澄清是因为生成了碳酸氢钙 [Ca(HCO3)2] （20°C时碳酸氢钙的溶解度为16.6g） 。请写出由浑浊变澄清反应过程的化学方程式_______。

Answer 1

【答案】对着短吸管缓慢吹气 不能 呼出气体中大量的水蒸气也不支持燃烧，不能根据木条熄灭证明是二氧化碳 若吸气时石灰水无明显变化，呼气时澄清石灰水变浑浊 2-1和2-3 CaCO3+ CO2+ H2O =Ca(HCO3)2

【解析】

（1）在饮料瓶中装水至没过长吸管底端，对着短吸管缓慢吹气，发现水从长吸管端快速流出，这说明装置的气密性是良好的，这是因为，如果气密性良好，吹气时，瓶内气压大于外界大气压，在压强差的作用下，水从长吸管快速流出；

（2）呼出气体中大量的水蒸气也不支持燃烧，也能使燃着的木条熄灭，所以不能根据木条熄灭证明是二氧化碳；

（3）吸气时石灰水无明显变化，呼气时澄清石灰水变浑浊，说明人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体；

（4）2-1和2-3吹气时间相同，石灰水浓度不同，现象不同，对比能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关；

（5）碳酸钙和二氧化碳、水反应生成溶于水的碳酸氢钙，反应的化学方程为：CaCO3+ CO2+ H2O =Ca(HCO3)2。