题目内容
【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,白磷与氢氧化钠溶液不反应。
(2)白磷在有氧气的情况下,燃烧所需的最低温度约为40℃。
(3)二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收,其与氢氧化钠反应生成易溶于水的碳酸钠和水。
(实验操作、记录、分析)
实验一:探究吸入的空气
图1实验一的装置
(1)先检查装置的________,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL空气,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符号表达式________。
(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________外的气体总体积。
实验二:探究呼出的气体
图2实验二的装置 图3实验三的装置
(4)如图所示,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所示,表示二氧化碳体积分数变化的是________(填“X”或“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)实验一中,人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数是________,氧气的体积分数是________。(用含有字母的式子表示)
(6)实验二中,200s时没有被测定的气体所占的总体积分数为________。
(实验结论)
(7)通过实验探究,可知人体吸收的空气与呼出气体组成有何不同?(任写一条即可)_________________
【答案】气密性K1,K2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O向烧杯中加热水(或隔着石棉网加热)CO2和O2Z;水蒸气液化了×100%;×100%人体吸入的空气中氧气的体积分数比呼出气体的多(答案合理即可)
【解析】
(1)实验前应先检查装置的气密性,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL气体,连接装置;
(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,反应的符号表达式:NaOH+CO2→Na2CO3+H2O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;
(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.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V2mL.其数值等于己反应的氧气和二氧化碳之外的气体总体积;
(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2,由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多,氧气减少,表示二氧化碳体积分数变化的是Z,Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝;
(5)实验一中,二氧化碳的体积分数表达式是:×100%;氧气的体积分数表达式是:×100%;
(6)由图示可知:200s时未采集数据的所有气体,总体积分数为76.66%;
(7)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。
【题目】王丽用家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
(1)实验I:验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
(实验记录)
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取一只250 mL的集气瓶,收集一瓶所得气体,然后把燃着的石蜡插入集气瓶中 | 石蜡燃烧得更旺 | 收集的气体是纯净的氧气 |
(实验反思)老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是____。
(2)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次。
(实验记录 )
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 连接仪器,____ | / | / |
② | 加入药品,将装置连接固定 | / | / |
③ | 打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 | 收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧放热,有大量白烟 | 反应表达式____ |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却至室温, 进行操作I____ | 现象I____ | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
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(数据记录)
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
(数据处理)上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为____ 。
(实验反思)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是____。