题目内容
【题目】某学习小组对人体呼出气体的成分进行探究
(知识回顾)
(1)供给生物呼吸是氧气的一个重要用途,吸入的空气中氧气的体积分数约为_________。
(2)红磷在空气中燃烧的符号表达式为___________。
(粗略测量)
(1)检査装置气密性。在医用输液袋中装入VmL呼出气体。如图一所示,集气瓶中装入VmL足量NaOH溶液以充分吸收CO2,带孔燃烧匙内装入足量红磷(通常条件下,红磷与NaOH溶液不反应)。连接成如图二所示装置,则方框内最合适的装置是______(在图一中选择)。
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(2)打开弹簧夹K1、K2,缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为V1mL。
(3)关闭弹簧夹K1、K2,用激光笔照射红磷,红磷剧烈燃烧。待装置和气体______,打开K2,读出量筒中液体体积为V2mL。
(4)数据人体呼出气体中,氧气的体积分数可表示为_______×100%;若数据
×100%满足_________的条件,则理论上可证明呼吸作用产生了CO2
(精密测定)
如图三所示,把O2、CO2、湿度(测水蒸气)传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中,打开仪器开始采集数据,然后向袋内呼出气体。采集的数据食品如图四所示,纵坐标均为某气体体积分数(%),横坐标均为时间(S)。据图回答:
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(1)表示O2体积分数变化的曲线是__________(选填“X”、“Y”、“Z”)。
(2)实验中,200s时没有采集数据的其余气体的总体积分数为___________。
(3)Y曲线60s之后逐渐下降,可推测保鲜袋中可能出现的现象是____________。
(反思拓展)
(1)小组同学曾认为空气成分中“其它气体和杂质”主要包括水蒸气等,由实验可判断该认识是错误的,理由是_____________。
(2)为了能保持载人飞行的飞船座舱内空气成分的稳定,科学家设想的方案是:不断把座舱内空气通过盛有过氧化钠的容器,并把处理后的气体重新充入座舱。其中过氧化钠的作用是_____。
【答案】21% P+O2
P2O5 D 冷却至室温
>0.03% Z 76.66% 保鲜袋内壁有水雾 由实验可知,空气中水的体积分数为1.98%,而空气成分中其它气体和杂质体积分数只有0.03% 吸收二氧化碳和水,生成氧气
【解析】
[知识回顾](1)空气中氧气的体积分数约为21%;
(2)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的符号表达式为P+O2
P2O5
[粗略测量]
(1)根据图二装置的特点,利用弹簧夹K1、K2来控制氧气的输入,并根据压强原理排出水来测量氧气的体积分数,应选择图一中的装置D;
(3)关闭弹簧夹K1、K2,用激光笔照射红磷,红磷剧烈燃烧放出大量的热,待装置和气体冷却至室温,再打开K2,读出量筒中液体体积为V2mL;
(4)数据人体呼出气体中,氧气的体积分数可表示为
×100%;空气成分的二氧化碳体积分数为 0.03%,其它气体杂质体积分数为 0.03%,当数据
×100%大于0.03%,则理论上可证明呼吸作用产生了CO2;
[精密测定](1)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,然后向袋内吹入气体,采集的数据经处理,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Z,Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝;
(2)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%;
(3)Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝;
[反思拓展]
(1)由实验可知,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%,故认为中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气的说法是错误的;
(2)为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定,不断把座舱内的空气通过盛有过氧化钠的容器,此时宇航员呼出的二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应生成氧气等物质。