Question

8．人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气，但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的产物，为了证明这个问题，某研究性学习小组设计了如图装置进行实验（Ⅰ、Ⅱ瓶中均装有澄清石灰水）．
（1）提出假设：人呼出的二氧化碳不是来自空气而是人体代谢的产物．
（2）进行实验，验证假设：
①该同学吸气时，将活塞A打开，活塞B关闭（填“打开”或“关闭”），此时可观察到Ⅰ瓶内的现象是无明显变化．
②该同学呼气时，将活塞A关闭，活塞B打开（填“打开”或“关闭”），此时可观察到Ⅱ瓶中的现象是澄清石灰水变浑浊．
（3）实验分析：Ⅰ瓶中所装澄清石灰水的作用是除去空气中的二氧化碳，防止造成干扰；Ⅱ瓶中所装的澄清石灰水的作用是证明人呼出的气体中含有二氧化碳．
（4）实验结论：人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢的产物．

Answer 1

分析 根据实验目的，证明人体排出的二氧化碳究竟是吸入空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，首先应除掉原来空气中含有的二氧化碳，再将生成的气体通入到Ⅱ中证明有二氧化碳存在，二氧化碳能澄清石灰水变浑浊，据此进行分析解答．

解答 解：（2）①该同学吸气时，要除掉混合气体中存在的二氧化碳，因此需要让吸入的气体通过I瓶进入，应打开活塞A，关闭活塞B，此时可观察到Ⅰ瓶内的现象是无明显变化．
②该同学呼气时，需要证明生成了二氧化碳，因此呼出的气体需要通过Ⅱ，若澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，故应打开活塞B，关闭活塞A，此时观察到瓶Ⅱ内的现象是Ⅱ瓶中澄清石灰水变浑浊．
（3）Ⅰ瓶和Ⅱ瓶的作用不同，I瓶是吸入气体的装置，是为了除去空气中的二氧化碳，防止造成干扰；Ⅱ是为了证明人呼出的气体中含有二氧化碳．
（4）通过上述操作，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢的产物．
故答案为：（2）①打开；关闭；无明显变化；②关闭；打开；澄清石灰水变浑浊；
（3）除去空气中的二氧化碳，防止造成干扰；证明人呼出的气体中含有二氧化碳；
（4）人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢的产物．

点评 本题难度不大，了解呼吸作用的原理、二氧化碳的化学性质与检验方法等是正确解答本题的关键．